Sada atmosférické chemie - Atmospheric Chemistry Suite

Sada atmosférické chemie
OperátorEvropská kosmická agentura
VýrobceRusko a Francie
Typ nástrojeFourierův infračervený spektrometr
FunkceAtmosférická chemická analýza
Trvání mise7 let (plánováno)
Zahájil provoz19. října 2016
Vlastnosti
Spektrální pásmoInfračervený
Hostitelská kosmická loď
Kosmická loďExoMars Trace Gas Orbiter
OperátorRoscosmos
Datum spuštění14. března 2016, 09:31 (2016-03-14UTC09: 31) UTC
RaketaProton-M /Briz-M
Spusťte webBajkonur 200/39
ID COSPARU2016-017A
ObíhatMars

The Sada atmosférické chemie (ACS) je vědecké užitečné zatížení skládající se ze tří infračervený spektrometr kanály držely ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO) obíhající kolem Marsu od října 2016.[1] Tyto tři kanály jsou: blízký infračervený kanál (NIR ), střední infračervený kanál (MIR) a vzdálený infračervený kanál (FIR, také nazývaný TIRVIM).

ACS navrhla v roce 2011 sekce ruské akademie a nakonec ji přijala Evropská kosmická agentura (ESA) a Roscosmos jako jeden ze dvou ruských nástrojů na palubě TGO. [2] Nástroj byl financován společnostmi Roscosmos a Centre national d'études spatiales (CNES) Francie a má součásti jak Ruska, tak Francie. Jeho vývoj a výroba byla pod ruským vedením. Funkčnost všech tří kanálů byla potvrzena během plavby na Mars.

Cíle

Hlavním cílem sady ACS je provést inventarizaci a zmapování menších atmosférických druhů nebo stopových plynů v atmosféra Marsu. To vědcům umožní profilovat horní hranice EU obsah metanu a případně detekovat oxid siřičitý (TAK
2 ), plyn vulkanického původu.[2]

Kanály

The blízko infračerveného Channel (NIR), je kompaktní spektrometr pracující v rozsahu 0,7–1,7 μm s rozlišovací schopností λ / Δλ ~ 20 000 a se spektrálním rozsahem 10–20 nm. Je navržen pro provoz v nadir a v sluneční zákryt režimy.[2]

Kanál střední infračervené oblasti (MIR) je echelle spektrometr se zkříženou disperzí určený výhradně pro měření sluneční zákrytu ve spektrálním rozsahu 2,2–4,4 μm s rozlišovací schopností přibližně 50 000.[2]

Dálkově infračervený kanál pokrývá termální infračervená spektroskopie; to je Fourierův spektrometr zavolal TIRVIM. Má clonu ~ 5 cm a měří spektrum 1,7–17 μm. Jeho hlavním úkolem bude teplotní sondování Marťanská atmosféra v 15 μm CO
2 kapela. TIRVIM má 10krát vyšší výkony než PFS spektrometr Mars Express orbiter. [2]

Označení kanáluZkratkaVlnová délkaDetekován stopový plyn[2]
Blízko infračervenéhoNIR0,7 - 1,7 umH
2Ó, Ó
2, CO
2, Ó−
2 , ACH−
, a NE−
Střední infračervenéMIR2,2 - 4,4 umCH
4, H
2Ó, HO
2, HDO, HF, HCl, CO, TAK
2, CO
2 a jejich izotopy, atd.
Daleko infračervené
(Termální infračervené)		FIR nebo TIRVIM1,7 - 17 umTeplotní profily, CO
2, H
2Ó
2, prach, vodní led.

Metan

Hlavní článek: Atmosféra Marsu § metan

Pro tuto astrobiologickou misi je obzvláště zajímavá detekce a charakterizace atmosférický metan (CH
4), protože může mít geologickou nebo biologickou povahu. Mezi pozorováními provedenými v letech 2003, 2006 a 2014 NASA uvedla, že Zvědavost koncem roku 2013 a začátkem roku 2014 Rover zjistil desetinásobný nárůst („špička“) metanu v atmosféře. To naznačuje, že metan byl lokálně koncentrovaný a je pravděpodobně sezónní. Protože metan na Marsu by se rychle rozpadl v důsledku ultrafialového záření ze Slunce a chemických reakcí s jinými plyny, jeho trvalá přítomnost v atmosféře také naznačuje existenci neznámého zdroje, který by plyn neustále doplňoval.[3]

Měření poměru vodík a metan úrovně na Marsu mohou pomoci určit pravděpodobnost život na Marsu.[4][5] Podle vědců „... nízká H2/ CH4 poměry (méně než přibližně 40) naznačují, že život je pravděpodobně přítomný a aktivní. “[4]

Reference

  1. ^ Tři infračervené spektrometry, sada atmosférické chemie pro ExoMars 2016 Trace Gas Orbiter. Korablev, O., et al., 2014. J. Appl. Dálkový průzkum Země. 8, 4983.
  2. ^ A b C d E F Vědecké výzkumy pro sadu atmosférické chemie na ExoMars TGO. (PDF) O. Korablev, N. I. Ignatiev, A. A. Fedorova, A. Yu. Trokhimovskij, A. V. Grigorjev, A. V. Shakun, vesmír, F. Montmessin, F. Lefevre, F. Zapomeňte. Šestý mezinárodní workshop o atmosféře Marsu: modelování a pozorování. Granada, Španělsko 17. – 20. Ledna 2017.
  3. ^ Webster, Christopher R. (23. ledna 2015). „Detekce a variabilita metanu na Marsu v kráteru Gale“ (PDF). Věda. 347 (6220): 415–417. Bibcode:2015Sci ... 347..415W. doi:10.1126 / science.1261713. PMID  25515120.
  4. ^ A b Oze, Christopher; Jones, Camille; Goldsmith, Jonas I .; Rosenbauer, Robert J. (7. června 2012). „Diferenciace biotické a abiotické metanové geneze na hydrotermálně aktivních planetárních površích“. PNAS. 109 (25): 9750–9754. Bibcode:2012PNAS..109,9750O. doi:10.1073 / pnas.1205223109. PMC  3382529. PMID  22679287.
  5. ^ Zaměstnanci (25. června 2012). „Život Marsu mohl zanechat stopy ve vzduchu Červené planety: Studie“. ProfoundSpace.org. Citováno 27. června 2012.