Комплект атмосферной химии

Комплект атмосферной химии
Оператор	Европейское космическое агентство
Производитель	Россия и Франция
Тип инструмента	Инфракрасный Фурье-спектрометр
Функция	Химический анализ атмосферы
Продолжительность миссии	7 лет (планируется)
Начало деятельности	19 октября 2016 г.
Характеристики
Спектральный диапазон	Инфракрасный
Хост-космический корабль
Космический корабль	Орбитальный аппарат ExoMars Trace Gas
Оператор	Роскосмос
Дата запуска	14 марта 2016, 09:31 UTC
Ракета	Proton-M / Briz-M
Запуск сайта	Байконур 200/39
ИДЕНТИФИКАТОР КОСПЭРЭ	2016-017А
Орбита	Марс

Комплекс химии атмосферы ( ACS ) — это научная полезная нагрузка, состоящая из трех инфракрасного спектрометра каналов на борту орбитального аппарата ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO), вращающегося вокруг Марса с октября 2016 года. ^{[ 1 ]} Три канала: канал ближнего инфракрасного диапазона ( NIR ), канал среднего инфракрасного диапазона (MIR) и канал дальнего инфракрасного диапазона (FIR, также называемый TIRVIM).

АСУ была предложена в 2011 году Секцией Российской академии и в конечном итоге принята Европейским космическим агентством (ЕКА) и Роскосмосом в качестве одного из двух российских приборов на борту ТГО. ^{[ 2 ]} Инструмент финансировался Роскосмосом и Национальным центром космических исследований (CNES) Франции и включает в себя как российские, так и французские компоненты. Его разработка и изготовление шли под руководством России. Функциональность всех трех каналов была подтверждена во время полета на Марс.

Цели

Основная цель пакета ACS — провести инвентаризацию и составить карту второстепенных атмосферных частиц или газовых примесей в атмосфере Марса . Это позволит ученым определить верхние пределы содержания метана и, возможно, обнаружить диоксид серы ( SO
₂ ), газ вулканического происхождения. ^{[ 2 ]}

Каналы

Канал ближнего инфракрасного диапазона (БИК) 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 режимах надира и солнечного затмения . ^{[ 2 ]}

Средний инфракрасный канал (MIR) представляет собой эшелле -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 охватывает тепловую инфракрасную спектроскопию ; это фурье-спектрометр под названием TIRVIM. Он имеет апертуру ~5 см и измеряет спектр 1,7–17 мкм. Его основной задачей будет температурное зондирование марсианской атмосферы в 15-мкм CO.
₂ группа. У TIRVIM в 10 раз выше производительность превосходит спектрометр PFS орбитального аппарата Mars Express . ^{[ 2 ]}

Обозначение канала	Аббревиатура	Длина волны	Обнаружены следы газа ^{[ 2 ]}
Ближний инфракрасный диапазон	НИР	0,7–1,7 мкм	ЧАС ₂ О , О ₂ , Колорадо ₂ , ⁻ ₂ , ОН ⁻ и НЕТ ⁻
Средний инфракрасный	МНЕ	2,2–4,4 мкм	СН ₄ , Ч _2О , ХО ₂ , HDO , HF , HCl , CO , SO ₂ , Колорадо ₂ и их изотопы и т.д.
Дальний инфракрасный (Термально-инфракрасный)	ФИР или ТИРВИМ	1,7–17 мкм	Профили температуры, CO ₂ , Ч ₂2О ₂ , пыль, водяной лед .

Метан

Особый интерес для этой астробиологической миссии представляет обнаружение и характеристика атмосферного метана ( CH
₄ ), поскольку оно может иметь геологическую или биологическую природу. Большие различия в численности были измерены между наблюдениями, проведенными в 2003, 2006 и 2014 годах. НАСА сообщило, что марсоход Curiosity обнаружил десятикратное увеличение («всплеск») содержания метана в атмосфере в конце 2013 и начале 2014 года. Это предполагает, 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 уровней водорода и метана на Марсе может помочь определить вероятность существования жизни на Марсе . ^{[ 4 ]}^{[ 5 ]} По мнению ученых, «...низкое соотношение H ₂ /CH ₄ (менее примерно 40) указывает на то, что жизнь, вероятно, присутствует и активна». ^{[ 4 ]}

Ссылки

^ Три инфракрасных спектрометра, набор для химического анализа атмосферы для орбитального корабля ExoMars 2016 Trace Gas . Кораблев О. и др., 2014. J. Appl. Дистанционное зондирование. 8, 4983.
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Научные исследования для комплекса химии атмосферы на ExoMars TGO . (PDF) О. Кораблев, Н.И. Игнатьев, А.А. Федорова, А.Ю. Трохимовский, А.В. Григорьев, А.В. Шакун, Спейс, Ф. Монмессен, Ф. Лефевр, Ф. Форже. Шестой международный семинар по атмосфере Марса: моделирование и наблюдения . Гранада, Испания, 17–20 января 2017 г.
^ Вебстер, Кристофер Р. (23 января 2015 г.). «Обнаружение и изменчивость марсианского метана в кратере Гейла» (PDF) . Наука . 347 (6220): 415–417. Бибкод : 2015Sci...347..415W . дои : 10.1126/science.1261713 . ПМИД 25515120 . S2CID 20304810 .
^ Jump up to: ^а ^б Озе, Кристофер; Джонс, Камилла; Голдсмит, Джонас И.; Розенбауэр, Роберт Дж. (7 июня 2012 г.). «Дифференциация биотического и абиотического происхождения метана на гидротермально активных поверхностях планет» . ПНАС . 109 (25): 9750–9754. Бибкод : 2012PNAS..109.9750O . дои : 10.1073/pnas.1205223109 . ПМЦ 3382529 . ПМИД 22679287 .
^ Персонал (25 июня 2012 г.). «Марсианская жизнь может оставить следы в воздухе Красной планеты: исследование» . Space.com . Проверено 27 июня 2012 г.

[Korablev_2014-1] Три инфракрасных спектрометра, набор для химического анализа атмосферы для орбитального корабля ExoMars 2016 Trace Gas . Кораблев О. и др., 2014. J. Appl. Дистанционное зондирование. 8, 4983.

[Korablev_2016-2] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Научные исследования для комплекса химии атмосферы на ExoMars TGO . (PDF) О. Кораблев, Н.И. Игнатьев, А.А. Федорова, А.Ю. Трохимовский, А.В. Григорьев, А.В. Шакун, Спейс, Ф. Монмессен, Ф. Лефевр, Ф. Форже. Шестой международный семинар по атмосфере Марса: моделирование и наблюдения . Гранада, Испания, 17–20 января 2017 г.

[Webster_2015-3] Вебстер, Кристофер Р. (23 января 2015 г.). «Обнаружение и изменчивость марсианского метана в кратере Гейла» (PDF) . Наука . 347 (6220): 415–417. Бибкод : 2015Sci...347..415W . дои : 10.1126/science.1261713 . ПМИД 25515120 . S2CID 20304810 .

[PNAS-20120607-4] Jump up to: ^а ^б Озе, Кристофер; Джонс, Камилла; Голдсмит, Джонас И.; Розенбауэр, Роберт Дж. (7 июня 2012 г.). «Дифференциация биотического и абиотического происхождения метана на гидротермально активных поверхностях планет» . ПНАС . 109 (25): 9750–9754. Бибкод : 2012PNAS..109.9750O . дои : 10.1073/pnas.1205223109 . ПМЦ 3382529 . ПМИД 22679287 .

[Space-20120625-5] Персонал (25 июня 2012 г.). «Марсианская жизнь может оставить следы в воздухе Красной планеты: исследование» . Space.com . Проверено 27 июня 2012 г.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]