В январе 2016 года ракетой-носителем Atlas V 431 будет запущена первая миссия по программе ExoMars – Trace Gas Orbiter. Спустя 9 месяцев аппарат подойдет к Марсу и отделит спускаемый модуль – EDM, после чего сам выйдет на эллиптическую орбиту вокруг Красной планеты, а через несколько месяцев, после маневров аэродинамического торможения, аппарат выйдет на круговую орбиту высотой около 400 км и начнет научную часть миссии. (Изображение ЕКА) (кликните картинку для увеличения)

29.06.2011 (14:59)
Просмотров: 5641
Рейтинг: 1.00
Голосов: 7

Теги:
НАСА, ЕКА, ESA, exomars, марс,

Естественные науки >> Астрономия

Trace Gas Orbiter [TGO] станет первой из серии миссий по программе ExoMars, которые будут осуществлены совместными усилиями ЕКА и НАСА. Аппарат будет запущен в 2016 году. Главная цель миссии – слежение за метаном и другими атмосферными газами, что присутствуют в атмосфере Марса в малых концентрациях [менее 1%], но могут служить доказательством возможной биологической или геологической активности.

Исследования, проведенные с космических и наземных обсерваторий, показали наличие в атмосфере Марса газа метана в малой концентрации, величина которой изменялась с положением и со временем. Наличие в атмосфере короткоживущего по геологической шкале метана означает существование на сегодняшнем Марсе активного источника метана. До сих пор не ясно, является ли природа этого источника биологической или химической. На Земле метан выделяют организмы, переваривая питательные вещества. Тем не менее другие чисто геологические процессы, например, окисление железа, также приводят к выделению метана.

С орбиты высотой около 400 км инструменты Trace Gas Orbiter будут использованы для обнаружения газовых примесей [таких, как метан, водяной пар, диоксид азота, ацетилен], точность измерений в сравнении с предыдущими наблюдениями будет улучшена на три порядка. Информация с аппарата позволит установить распределение и источники данных газов, эти области могут стать основным местом посадки будущих миссий.

Trace Gas Orbiter будет нести посадочный модуль – EDM [Entry, Descent and Landing Demonstrator Module], о котором подробней будет рассказано в отдельной статье. TGO будет следить за УВЧ передачей с EDM с момента отделения до посадки в заранее выбранной области планеты. Кроме того, орбитальный аппарат будет способствовать передачи в реальном времени данных наиболее важных измерений EDM.

До 2018 года высший приоритет в работе TGO будут иметь научные исследования, с прибытием на Красную планету в 2018 году марсохода [ExoMars Rover] орбитальный аппарат возьмет на себя функции ретранслятора, посылая команды и данные с марсохода на Землю и обратно.

Космический аппарат

Trace Gas Orbiter [орбитальный аппарат по изучению газовых примесей атмосферы Марса] сконструирован Европейский космическим агентством [ЕКА] с учетом опыта предыдущих сценариев миссии ExoMars. Аппарат будет запущен НАСА ракетой-носителем Atlas V 431.

Основные технические характеристики ExoMars Trace Gas Orbiter
Каркас	1194 мм центральная труба, сопрягаемая с носителем
Двигатели	Двухкомпонентная двигательная установка с тягой основного двигателя в 424 Н предназначена для выхода на орбиту вокруг Марса и орбитальных маневров
Питание	Массив солнечных батарей площадью 20 м на элементах из GaAs с тремя переходами обеспечивает мощность в 2000 Вт, батареи имеют механизм поворота с одной степенью свободы. Кроме того, аппарат имеет два модуля литий-ионных аккумуляторов емкостью около 5100 Втч / 180 Ач. Система предназначена для питания TGO в течение срока службы аппарата – до конца 2022 года
Связь	2200 мм остронаправленная антенна X – диапазона с механизмом наведения в двух осях и усилитель на лампе бегущей волны мощностью 65 Вт предназначены для связи с Землей. Создаваемый НАСА УВЧ приемопередатчик со спиральной антенной предназначен для связи с аппаратами на поверхности Марса
Термоконтроль	Стратегия управления по рысканью в течение научной фазы миссии обеспечит 3 холодных поверхности для инструментов научной нагрузки [+X, +Z и –Z]
Развертывание EDM	Вращательно – выталкивающая система отделение

Нагрузка TGO преследует следующие научные цели:

1. Выявление газовых примесей. Первостепенная научная задача – это обнаружение широкого числа газовых примесей, а также ключевых изотопологов [молекулы, имеющие по крайней мере один атом с отличным числом нейтронов, чем у родоначального химического соединения] для создания описи атмосферы Марса и открытия природы источников газовых примесей.

2. Характеристика изменений в пространстве и времени. Второй уровень приоритета отдан характеристике состояния атмосферы, в особенности ветров [атмосферная динамика] и облачной активности, а также картографированию основных типов газовых примесей.

3. Локализация источников. Еще одна цель миссии состоит в определении того, выходят ли конкретные газы из определенного района с или вблизи поверхности Марса.

4. Съемка особенностей рельефа поверхности. Последняя цель состоит в съемке особенностей рельефа участков поверхности Марса, возможно, связанных с источниками газовых примесей. Собранные данные дадут информацию по геологическому контексту всех обнаруженных источников.

Работа научных инструментов орбитального аппарата начнется в начале 2017 года и продлится согласно плану минимум один марсианский год [687 земных дней].

Научные инструменты

Прибор для изучения примесей марсианской атмосферы методом спектроскопии солнечного просвечивания – MATMOS [Mars Atmospheric Trace Molecule Occultation Spectrometer] – инфракрасный спектрометр в сочетании с солнечным датчиком предназначен для обнаружения в очень низкой концентрации молекулярных составляющих марсианской атмосферы и картографирования их распределения по солнечному просвечиванию. Страны-участницы: США, Канада [подробнее [1 и [2].

Инструмент NOMAD [Nadir and Occultation for MArs Discovery] – спектрометрический комплекс, покрывающий широкий диапазон длин волн [инфракрасный, видимый и ультрафиолетовый], предназначенный для идентификации компонентов атмосферы Марса. NOMAD может осуществлять затменные, надирные и лимбовые наблюдения. Режим надирных наблюдений обеспечит детальное картографирование газовых примесей. Страны-участницы: Бельгия, Испания, Италия, Соединенное Королевство, США, Канада [подробнее [3].

Исследователь климата – EMCS [ExoMars Climate Sounder] – представляет собой инфракрасный радиометр, он даст информацию по дневным глобальным, от полюса к полюсу, профилям температуры, давления, [распределениям] пыли, частиц льда и водяного пара в атмосфере Марса, что будет способствовать анализу информации со спектрометров. Страны-участницы: США, Соединенное Королевство, Франция [подробнее [4].

Широкоугольная мультиспектральная камера MAGIE [Mars Atmospheric Global Imaging Experiment] даст глобальные изображения Марса в поддержку остальных инструментов. MAGIE содержит два фильтра для видимого диапозона [центрированы на 420 нм и 650 нм] и два фильтра для ультрафиолетового диапозона [центрированы на 260 нм и 320 нм], инструмент имеет раздельную входную оптику для видимого и ультрафиолетового диапазонов. Характерное разрешение в видимом диапазоне около 480 м/пиксел, в ультрафиолетовом около 7680 м/пиксел. Страны-участницы: США, Бельгия, Франция, Россия [подробнее [5].

Цветная стереокамера высокого разрешения – HiSCI [High-resolution Stereo Colour Imager] – камера сконструирована для получения трехмерных изображений активных процессов [например, вулканизма], которые происходят на поверхности Марса и, как предполагается, высвобождают газы, что могут служить доказательством возможной жизни на Красной планете. HiSCI обеспечит съемку поверхности с разрешением 2 м/пиксел полосами шириной 8,5 км в цветном и стерео режимах. Страны-участницы: США, Швейцария, Соединенное Королевство, Италия, Германия, Франция [подробнее [6].

NASAexplorer: Загадка марсианского метана

	Читать @SciLibCom Твитнуть Нравится

Николай Никитин

Также по теме:

Источники:

Fourth international workshop on the Mars atmosphere
По материалам ЕКА [7], [8], [9]