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火星大気中の署名ガスの検索

2016ExoMars Trace Gas Orbiterは、ESAとRoscosmosの二つの宇宙機関が共同で実施される一連の火星ミッションの最初のものです。 このミッションの重要な目標は、低濃度(大気の1%未満)で存在するが、それにもかかわらず、可能な生物学的または地質学的活動の証拠となり得るメ

スキアパレッリは、微量ガスオービタから分離します。 クレジット:ESA/ATG medialab

宇宙および地球上の観測所を用いた調査では、火星の大気中に少量のメタンが存在することが示されており、場所と時間に メタンは地質学的な時間スケールでは短命であるため、その存在はメタンの活発で現在の供給源の存在を意味する。 そのソースの性質が生物学的または化学的であるかどうかはまだ明らかではありません。 地球上の生物は、栄養素を消化するときにメタンを放出します。 しかし、特定の鉱物の酸化などの他の純粋に地質学的プロセスもまたメタンを放出する。

Trace Gas Orbiterは、この科学的な問題、すなわち火星大気中の微量ガスの検出と特性評価に対処することができる科学的ペイロードを搭載しています。 約400kmの高度科学軌道から、トレースガスオービタに搭載された機器は、メタン、水蒸気、窒素酸化物、アセチレンなどの広範囲の大気微量ガスを検出するために配置されており、以前の測定と比較して三桁の精度が向上しています。

Trace Gas Orbiterは、詳細な大気モデルを作成して洗練するために、大気の組成と温度の季節的変化を監視します。

Trace Gas Orbiterは、大気の組成と温度の季節的 その機器はまた、以前の測定と比較して改善された空間分解能で、メートルの深さに地下水素をマッピングします。 これは、表面のすぐ下に隠された水の氷の堆積物を明らかにする可能性があり、微量ガスの源として特定された場所とともに、将来のミッションの着陸場所の選択に影響を与える可能性がある。

火星で通信

高ゲインアンテナの展開テスト。 クレジット:ESA-B。 Bethge

Trace Gas Orbiterは、Schiaparelliとして知られるEntry,Descent and landing demonstrator Module(EDM)を地球から火星に向かって旅し、惑星に近づくと、惑星の表面に着陸する途中で火星の大気圏に入るためにそれを展開しました。 展開後、オービターはスキアパレッリから火星への惰行から赤い惑星への着陸までのUHF送信を監視した。 また、Schiaparelliによって測定された最も重要なデータの地球へのリアルタイム伝送を容易にしました。

Exomarsプログラムの第二のミッションが始まるまで、科学的調査が最優先され、2023年にExomarsローバー、ロザリンド-フランクリンが到着します。 その段階で、オービタは火星の通信資産になり、火星の表面で動作するローバーに通信サービスを提供します。 オービタは、ローバーにコマンドを送信し、ESA宇宙通信ネットワークを介して地球にデータをダウンロードするためのデータ中継センターとして機能します。

exomars Trace Gas Orbiterは一目で

その運用寿命の間にExoMars Trace Gas Orbiterは三つの重要な役割を果たします:

  • 四つの楽器の科学的ペイロードと火星上の微量ガスの生物学的または地質学的起源に調査を行います
  • Schiaparelliを提供し、その降下と表面操作中にデータ伝送の一部をサポート
  • ExoMars2022ローバーと表面科学プラットフォームのための通信をサポートするためのデータリレーとして機能

ExoMarsトレースガスオービターの設計

微量ガスオービターのトレースガスのオービターの設計をサポートするためのデータリレーとして機能します。esaによって設計されたオービター宇宙船は、以前のexomarsミッションシナリオから蓄積された遺産に基づいて構築されます。 オービタの主な特徴は、それが実行する機能とRoscosmosによって提供される打ち上げ機、プロトン発射機によって決定されます。

ExoMars微量ガスオービタの主な技術的特性

宇宙船 3.2m×2m×2m17.5mのチップツーチップにまたがる太陽の翼を持ち、約2000wの電力を提供します
打ち上げ質量 4332Kg(113を含む。科学ペイロードの8キロと577キロSchiaparelli)
推進 火星軌道挿入と主要な操縦のための424Nメインエンジンを搭載したバイプロペラント
パワー 太陽の翼、2つのリチウムイオン電池は、-5100whの総容量で、日食をカバーするために使用されています
通信 65w xバンドシステム2.2m直径の高ゲインアンテナと地球との通信のための3つの低ゲインアンテナを備えたxバンドシステム; 表面ローバーとランダーとの通信のための単一のヘリックスアンテナを備えたエレクトラUHFバンドトランシーバ(NASAが提供)
科学機器パッケージ 大気化学スイート(ACS);カラーとステレオ表面イメージングシステム(CaSSIS);微細分解能熱外中性子検出器(FREND);火星発見のための天底と掩蔽(NOMAD)