Пакет атмосферной химии - Atmospheric Chemistry Suite

Пакет атмосферной химии
ОператорЕвропейское космическое агентство
ПроизводительРоссия и Франция
Тип инструментаИнфракрасный спектрометр Фурье
ФункцияХимический анализ атмосферы
Продолжительность миссии7 лет (планируется)
Начались операции19 октября 2016 г.
Характеристики
Спектральный диапазонИнфракрасный
Хост космический корабль
Космический корабльГазовый орбитальный аппарат ExoMars
ОператорРоскосмос
Дата запуска14 марта 2016, 09:31 (2016-03-14UTC09: 31) универсальное глобальное время
РакетаПротон-М /Бриз-М
Запустить сайтБайконур 200/39
COSPAR ID2016-017A
ОрбитаМарс

В Пакет атмосферной химии (ACS) представляет собой научную полезную нагрузку, состоящую из трех инфракрасный спектрометр каналы прерывают Газовый орбитальный аппарат ExoMars (TGO) на орбите Марса с октября 2016 года.[1] Это три канала: канал ближнего инфракрасного диапазона (NIR ), средний инфракрасный канал (MIR) и дальний инфракрасный канал (FIR, также называемый TIRVIM).

САУ была предложена в 2011 году Секцией Российской академии и в конечном итоге принята Европейское космическое агентство (ЕКА) и Роскосмос как один из двух российских инструментов на борту ТГО. [2] Инструмент был профинансирован Роскосмосом и Национальный центр космических исследований (CNES) Франции, а также компоненты России и Франции. Его разработка и изготовление находились под руководством России. Функциональность всех трех каналов была подтверждена во время круиза на Марс.

Цели

Основная задача пакета ACS - провести инвентаризацию и составить карту второстепенных атмосферных частиц или газовых примесей в атмосфера Марса. Это позволит ученым определить верхние пределы содержание метана, и, возможно, обнаружить диоксид серы (ТАК
2 ), газ вулканического происхождения.[2]

каналы

В ближний инфракрасный канал (NIR), представляет собой компактный спектрометр, работающий в диапазоне 0,7–1,7 мкм, с разрешающей способностью λ / Δλ ~ 20 000 и спектральным диапазоном 10–20 нм. Он предназначен для работы в надир И в солнечное затмение режимы.[2]

Средний инфракрасный канал (MIR) - это Echelle спектрометр со скрещенной дисперсией, разработанный исключительно для измерений солнечного затмения в спектральном диапазоне 2,2–4,4 мкм с разрешающей способностью около 50 000.[2]

Дальний инфракрасный канал покрывает тепловая инфракрасная спектроскопия; это Фурье-спектрометр называется ТИРВИМ. Он имеет апертуру ~ 5 см и измеряет спектр 1,7–17 мкм. Его основной задачей будет температурное зондирование Марсианская атмосфера в 15 мкм CO
2 группа. TIRVIM имеет в 10 раз более высокие характеристики, чем спектрометр PFS Марс Экспресс орбитальный аппарат. [2]

Обозначение каналаСокращениеДлина волныОбнаружен следовой газ[2]
Ближний инфракрасныйNIR0,7 - 1,7 мкмЧАС
2О, О
2, CO
2, О−
2 , ОЙ−
, и НЕТ−
Средний инфракрасныйМИР2,2 - 4,4 мкмCH
4, ЧАС
2О, HO
2, HDO, HF, HCl, CO, ТАК
2, CO
2 и их изотопы, так далее.
Дальний инфракрасный
(Термо-инфракрасный)		FIR или TIRVIM1,7 - 17 мкмТемпературные профили, CO
2, ЧАС
2О
2, пыль, ледяная вода.

Метан

Основная статья: Атмосфера Марса § Метан

Особый интерес для этой миссии астробиологии представляет обнаружение и характеристика атмосферный метан (CH
4), как геологического, так и биологического характера. Значительные различия в численности были измерены между наблюдениями, проведенными в 2003, 2006 и 2014 гг. НАСА сообщило, что Любопытство Марсоход обнаружил десятикратное увеличение («всплеск») содержания метана в атмосфере в конце 2013 и начале 2014 года. Это наводит на мысль, что метан был локально сконцентрирован и, вероятно, носит сезонный характер. Поскольку метан на Марсе быстро разрушается из-за ультрафиолетового излучения Солнца и химических реакций с другими газами, его постоянное присутствие в атмосфере также подразумевает существование неизвестного источника для постоянного пополнения газа.[3]

Измерение соотношения водород и метан уровни на Марсе могут помочь определить вероятность жизнь на Марсе.[4][5] По мнению ученых, «... низкий H2/ CH4 соотношения (менее примерно 40) указывают на то, что жизнь, вероятно, существует и активна ».[4]

Рекомендации

  1. ^ Три инфракрасных спектрометра, набор химии атмосферы для орбитального аппарата ExoMars 2016 Trace Gas Orbiter. Кораблев О. и др., 2014. J. Appl. Дистанционное зондирование. 8, 4983.
  2. ^ а б c d е ж Научные исследования для пакета атмосферной химии на ExoMars TGO. (PDF) Кораблев О., Игнатьев Н.И., Федорова А.А., Трохимовский, А.В. Григорьев, А.В. Шакун, Space, F. Montmessin, F. Lefevre, F. Forget. Шестой международный семинар по атмосфере Марса: моделирование и наблюдения. Гранада, Испания, 17-20 января 2017 г.
  3. ^ Вебстер, Кристофер Р. (23 января 2015 г.). «Обнаружение и изменчивость марсианского метана в кратере Гейла» (PDF). Наука. 347 (6220): 415–417. Bibcode:2015Научный ... 347..415Вт. Дои:10.1126 / science.1261713. PMID  25515120.
  4. ^ а б Оз, Кристофер; Джонс, Камилла; Голдсмит, Йонас I .; Розенбауэр, Роберт Дж. (7 июня 2012 г.). «Отличие биотического от абиотического генезиса метана на гидротермально активных планетных поверхностях». PNAS. 109 (25): 9750–9754. Bibcode:2012PNAS..109.9750O. Дои:10.1073 / pnas.1205223109. ЧВК  3382529. PMID  22679287.
  5. ^ Персонал (25 июня 2012 г.). "Марсианская жизнь может оставить следы в воздухе Красной планеты: исследование". Space.com. Получено 27 июн 2012.