ESA和俄罗斯空间任务在火星上筹备了搜索生活

大气化学套房yabovip2021

图1.大气化学套件包括四个单元:NIR,MIR和yabovip2021TIRVIM光谱仪和电子块(EB)。图片礼貌的研究人员。

2013年,欧洲航天局和Roscosmos - 俄罗斯政府负责空间研究的政府机构 - 同意合作eSA和俄罗斯之间的第一个联合行列任务。该项目现在涉及来自29个研究组织的科学家,包括俄罗斯科学院的MIPT和空间研究所,这是俄罗斯的硬件和设备的领先贡献者。到目前为止,第一包的观察仪器已被交付到火星轨道寻求行星大气的次要化学成分,这可能是原始生活的痕迹。即使新数据被证明是不确定的,它们肯定会加热关于在红色星球上是否有生命的讨论。2018年初,船上有研究仪器的疾病卫星将降低其运作轨道,并开始观察火星氛围。最近的空间科学审查的文章描述了轨道器携带的两个俄罗斯建造仪器之一的化妆和目标。

ESA和Roscosmos的exoMars联合空间使命涉及两阶段。第一个开始于2016年3月14日开始,通过在哈萨克斯坦的Baikonur的俄罗斯的空间综合体发布了一个质子-M助推器火箭。火箭发射了两种模块:Schiaparelli着陆器和痕量气体轨道器(TGO)。两者在226天内被交付给火星,旅程为5亿公里。

Schiaparelli旨在测试未来着陆的技术。它试图着陆,但是当它击中火星的表面时崩溃了。TGO的目的是在大气中检测到痕量气体,地图水石下方的水冰分布,并进行高分辨率成像,包括立体表面成像。

新的空间任务介绍了火星上的生活

Fig. 2. Three observation modes of the Trace Gas Orbiter: the so-called solar occultation measurements (top right) of light passing through the Martian atmosphere and nadir, or “straight-down,” measurements of reflected sunlight and Mars’ own radiation from its dayside (left) and nightside (right). Image courtesy of the researchers.

将航天器发送到火星的优惠时期,称为发射窗,在大约两年内发生一次,并安排了2020年的exoMars任务的第二阶段。计划新的着陆器将部署流动站以自主地导航到自主地导航火星曲面,传输它通过TGO收集的数据。

屈服使命的主要目标是发现现代科学最有趣的问题之一的答案:在火星上的生活是否存在?

TGO卫星带有四种科学仪器:高分辨率彩色成像系统,高分辨率中子探测器和两种光谱仪套件。膜状中子探测器和大气化学套件(ACS) - 是在莫斯科的空间研究所建造的。yabovip2021

TGO的主要科学目标是研究火星的气候,大气和表面。使用其车载探测器,足够敏感以挖出痕量气体,预计轨道特将解决有关火星上大气甲烷存在的疑虑。此前通过基于地球望远镜检测到的气体美国宇航局好奇的流浪者。

俄罗斯内置的ACS(图1)包括三个红外光谱仪。它足以检测和测量痕量的大气气体如甲烷,这可能是火星上地质或生物活性的标志。光谱仪具有10,000或更大的分辨率,并且广谱覆盖范围为0.7至17微米。在他们的帮助下,TGO将澄清主要火星大气成分 - 二氧化碳,水蒸气和气溶胶的作用 - 在地球的气候中。

近红外(NIR)通道通过多功能梯度光谱仪容纳,覆盖0.7和1.6微米的光谱范围,具有约20,000的分辨率。该装置主要关注水蒸气,气溶胶,天空氧气的测量,分子氧气和火星大气层中的光化学过程引起的夜间锚杆。近红外带中的观察将以三种主要模式进行(图2)。即,光线通过火星大气和Nadir的光线测量 - 或“直下” - 由地球反映的阳光测量和其自身的辐射。还支持肢体测量。

中红外(MIR)通道是在2.2-4.4微米范围内专用于太阳掩星测量的交叉色散梯度光谱仪。它具有超过50,000的解决能力。通过设计,ACS-MIR将使痕量气体含量的高灵敏度测量,包括甲烷和气溶胶浓度,以及氘 - 氢比。符合外致特派团的关键目标取决于中红外频段的观察。这主要是这一渠道,可承担科学突破的承担。

“它可以测量比以往更准确的火星氛围,”空间研究所的首席工程师亚历山大·特罗科夫(RAS)表示,在ACS-MIR上领先工作。“此外,探针界定为轨道,这是可能的太阳掩星观察可能的轨道。”

“MIPT开发了数据处理算法,并设计了Martian氛围的一般循环模型,这是规划实验和解释结果所必需的,”在MIPT的红外光谱实验室的头部添加了亚历山大·罗丹。

天文学家加强了火星的搜索生活

图3.已知或预期在火星上发生的主要光化学途径及其与ACS测量能力的关系。图片礼貌的研究人员。

称为Tirvim,第三ACS仪器是在1.7-17微米的范围内工作的傅立叶变换光谱仪,分辨率为0.2-1.3厘米。它负责收集Martian气候数据:大气温度型材,粉尘含量和表面温度。预计热红外测量值将从行星表面映射到大约60公里的海拔的温度。该仪器还可以通过无与伦比的精确度来估计火星粉尘和云的光学深度,提供了检测臭氧和过氧化氢的机会 - 两个气体对火星光化学的基础(图3)。yabovip2021

Tirvim探测器将其名称的前半部分归功于热红外,或TIR,光谱频段,但俄罗斯红外光谱 - 俄罗斯人的创始人的首字母缩略词荣获三个最终字母Vasily Ivanovich Moroz,以及行星部长俄罗斯科院空间研究所的物理学。

出版物:O. KorableV等,“三分球轨道的”大气化学套件(ACS),用于辐射2016痕量气体轨道yabovip2021,“2018年空间科学审核;DOI:10.1007 / S11214-017-0437-6

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