söker efter signaturgaser i Mars-atmosfären

ExoMars Trace Gas Orbiter 2016 är den första i en serie Mars-uppdrag som genomförs gemensamt av de två rymdorganisationerna ESA och Roscosmos. Ett viktigt mål för detta uppdrag är att få en bättre förståelse för metan och andra atmosfäriska gaser som finns i små koncentrationer (mindre än 1% av atmosfären) men ändå kan vara bevis för möjlig biologisk eller geologisk aktivitet.

Schiaparelli separerar från Spårgasbanan. Kredit: ESA/ATG medialab

undersökningar med observatorier i rymden och på jorden har visat närvaron av små mängder metan i mars-atmosfären som har visat sig variera med plats och tid. Eftersom metan är kortlivad på geologiska tidsskalor, innebär dess närvaro att det finns en aktiv, aktuell metankälla. Det är ännu inte klart om källans natur är biologisk eller kemisk. Organismer på jorden släpper ut metan när de smälter näringsämnen. Men andra rent geologiska processer, såsom oxidation av vissa mineraler, frigör också metan.

Trace Gas Orbiter bär en vetenskaplig nyttolast som kan ta itu med denna vetenskapliga fråga, nämligen detektering och karakterisering av spårgaser i Mars-atmosfären. Från sin vetenskapliga bana på cirka 400 km Höjd används instrumenten ombord på Trace Gas Orbiter för att detektera ett brett spektrum av atmosfäriska spårgaser (såsom metan, vattenånga, kväveoxider, acetylen), med en förbättrad noggrannhet på tre storleksordningar jämfört med tidigare mätningar.

Trace Gas Orbiter kommer att övervaka säsongsförändringar i atmosfärens sammansättning och temperatur för att skapa och förfina detaljerade atmosfärsmodeller. Dess instrument kommer också att kartlägga det underjordiska vätgaset till ett meters djup, med förbättrad rumslig upplösning jämfört med tidigare mätningar. Detta kan avslöja avlagringar av vattenis dolda strax under ytan, som tillsammans med platser som identifierats som spårgasernas källor kan påverka valet av landningsplatser för framtida uppdrag.

kommunicera på Mars

Driftsättningstest av högförstärkningsantennen. Kredit: ESA-B. Bethge

Trace Gas Orbiter Bar Entry, Descent and landing demonstrator Module (EDM), känd som Schiaparelli, på resan från jorden mot Mars och, när den närmade sig planeten, utplacerade den för att komma in i Mars-atmosfären på väg att landa på planetens yta. Efter utplaceringen övervakade Orbiteren UHF-överföringen från Schiaparelli från sin kustning till Mars tills den landade på den röda planeten. Det underlättade också överföringen i realtid till jorden av de viktigaste data som uppmätts av Schiaparelli.

vetenskapliga undersökningar kommer att ha högsta prioritet tills det andra uppdraget i ExoMars-programmet börjar, med ankomsten av ExoMars rover, Rosalind Franklin, 2023. I det skedet kommer Orbiteren att bli en värdefull Mars-telekommunikationstillgång, som tillhandahåller kommunikationstjänster till roveren som arbetar på Mars-ytan. Orbiter kommer att fungera som ett datareläcenter för att skicka kommandon till roveren och ladda ner data till jorden via ESA: s rymdkommunikationsnätverk.

ExoMars Trace Gas Orbiter Design

Trace Gas Orbiter Design

Trace Gas Orbiter rymdfarkoster, designad av ESA, bygger på arvet som ackumulerats från tidigare ExoMars uppdragsscenarier. Orbiterens huvudegenskaper bestäms av de funktioner som den kommer att utföra och lanseringsfordonet, en Protonstartare, som tillhandahålls av Roscosmos.