navigáció
aláírási gázok keresése a marsi légkörben
a 2016-os ExoMars Trace Gas Orbiter az első a Mars-missziók sorozatában, amelyet a két Űrügynökség, az ESA és a Roscosmos közösen hajt végre. Ennek a küldetésnek a fő célja a metán és más légköri gázok jobb megértése, amelyek kis koncentrációban vannak jelen (a légkör kevesebb, mint 1% – A), de ennek ellenére bizonyítékul szolgálhatnak a lehetséges biológiai vagy geológiai aktivitásra.
Schiaparelli elválasztó a nyom gáz Orbiter. Hitel: ESA / ATG medialab
az űrben és a Földön található obszervatóriumokkal végzett vizsgálatok kimutatták, hogy a marsi légkörben kis mennyiségű metán van jelen, amely a helytől és az időtől függően változik. Mivel a metán geológiai időskálán rövid életű, jelenléte aktív, jelenlegi metánforrás létezését vonja maga után. Még nem világos, hogy ennek a forrásnak a természete biológiai vagy kémiai. A Földön élő szervezetek metánt bocsátanak ki, miközben emésztik a tápanyagokat. Más tisztán geológiai folyamatok, például bizonyos ásványi anyagok oxidációja azonban szintén felszabadítják a metánt.
a Trace Gas Orbiter olyan tudományos hasznos terhet hordoz, amely képes kezelni ezt a tudományos kérdést, nevezetesen a marsi légkörben található nyomgázok kimutatását és jellemzését. Körülbelül 400 km magasságú tudományos pályájáról a Trace Gas Orbiter fedélzetén lévő műszereket a légköri nyomgázok (például metán, vízgőz, nitrogén-oxidok, acetilén) széles skálájának kimutatására használják, a korábbi mérésekhez képest három nagyságrenddel jobb pontossággal.
a Trace Gas Orbiter nyomon követi a légkör összetételének és hőmérsékletének szezonális változásait, hogy részletes légköri modelleket hozzon létre és finomítson. Műszerei a felszín alatti hidrogént egy méter mélységig is feltérképezik, jobb térbeli felbontással a korábbi mérésekhez képest. Ez felfedheti a felszín alatt rejtett vízjég-lerakódásokat, amelyek a nyomgázok forrásaként azonosított helyekkel együtt befolyásolhatják a jövőbeli küldetések leszállási helyeinek megválasztását.
kommunikáció a Marson
a nagy nyereségű antenna telepítési tesztje. Hitel: ESA-B. Bethge
a Trace Gas Orbiter a Schiaparelli néven ismert Entry, Descent and landing demonstrator modult (EDM) szállította a földről a Mars felé vezető úton, és ahogy megközelítette a bolygót, telepítette a marsi légkörbe való belépéshez, hogy a bolygó felszínén landoljon. A telepítés után az Orbiter figyelte az UHF átvitelt Schiaparelli-től a parttól a Marsig a vörös bolygón való leszállásig. Ez megkönnyítette a Schiaparelli által mért legfontosabb adatok valós idejű továbbítását a földre.
a tudományos vizsgálatok elsőbbséget élveznek az ExoMars program második küldetésének megkezdéséig, az ExoMars rover, Rosalind Franklin 2023-as megérkezéséig. Ebben a szakaszban az Orbiter értékes Mars távközlési eszköz lesz, kommunikációs szolgáltatásokat nyújtva a Mars felszínén működő Rover számára. Az Orbiter adatátviteli központként fog működni, amely parancsokat küld a Rovernek, és adatokat tölt le a földre az ESA űrkommunikációs hálózatán keresztül.
az ExoMars Trace Gas Orbiter egy pillanat alatt
működési élettartama alatt az ExoMars Trace Gas Orbiter három kulcsfontosságú szerepet tölt be:
- a Marson található nyomgázok biológiai vagy geológiai eredetének vizsgálata négy műszerből álló tudományos hasznos teherrel
- Schiaparelli szállítása és az adatátvitel egy részének támogatása a süllyedés és a felszíni műveletek során
- adatrelékként szolgálnak az ExoMars 2022 rover és a felszíni tudományos platform kommunikációjának támogatására
az ExoMars Trace Gas Orbiter tervezése
a Trace Gas Orbiter tervezése az ESA által tervezett gas Orbiter űrhajó a korábbi ExoMars missziós forgatókönyvekből felhalmozott örökségre épül. Az Orbiter fő jellemzőit az általa végrehajtott funkciók, valamint a Roscosmos által biztosított protonindító hordozórakéta határozza meg.
az ExoMars Trace Gas Orbiter főbb műszaki jellemzői |
|
űrhajó | 3,2 m/2m/2m napszárnyakkal, amelyek 17,5 m-es csúcstól csúcsig terjednek, körülbelül 2000 W teljesítményt biztosítva |
kilövési tömeg | 4332 kg (beleértve a 113-at.8 kg tudományos hasznos teher és 577 kg Schiaparelli) |
meghajtás | Bipropelláns, egy 424 N főmotor Mars pályára behelyezés és nagyobb manőverek |
teljesítmény | a napszárnyak által termelt energia mellett 2 lítium-ion akkumulátort használnak a fogyatkozások fedezésére, ~ 5100 WH teljes kapacitással |
kommunikáció | 65 W x-sávos rendszer 2,2 m átmérőjű nagy nyereségű antennával és 3 alacsony nyereségű antennával a Földdel való kommunikációhoz; Electra UHF sávos adó-vevők (a NASA által biztosított) egyetlen helix antennával a felszíni roverekkel és leszállókkal való kommunikációhoz |
Tudományos eszközcsomag | légköri kémiai csomag (ACS); színes és sztereó felületi képalkotó rendszer (CaSSIS); finom felbontású Epitermális Neutron detektor (FREND); mélypont és Okkultáció a Mars felfedezéséhez (NOMAD) |