Весной 2018 года на орбите Марса приступит к научной работе орбитальный модуль TGO миссии «ЭкзоМарс-2016». На борту космического аппарата находятся два российских прибора: АЦС и ФРЕНД, — разработанные и созданные в Институте космических исследований РАН. Сообщает пресс-служба ГК Роскосмос.
Исследования атмосферы и климата Марса определены как основные научные задачи космического аппарата и миссии в целом. С помощью российской научной аппаратуры АЦС будет подробно исследована атмосфера Марса. Для этого планируются два режима работы. Первый — чувствительные измерения малых составляющих атмосферы (т.е. газов, которых в атмосфере очень мало, всего несколько единиц на миллиард или даже триллион молекул) при наблюдении солнечных затмений. При этом аппарат наблюдает атмосферу «на просвет», в то время как Солнце постепенно скрывается за диском планеты. Второй метод — мониторинг состояния атмосферы при наблюдениях в надир, то есть непосредственно под аппаратом. Первый метод позволяет сказать, как разные вещества в атмосфере распределены по высоте, но второй метод может охватить большую площадь.
Эксперимент АЦС позволит приблизиться к решению многих глобальных проблем исследований Марса. В их числе — есть ли сейчас на планете активный вулканизм, каково современное состояние её климата и как он эволюционировал. Главная же задача, для которой и создавался комплекс, — поиск в атмосфере планеты метана и других малых газовых составляющих. Метан — один из главных парниковых газов и, возможно, маркер биологической активности — был обнаружен на Марсе, но, по имеющимся наблюдениям, его концентрация очень сильно меняется от места к месту. Откуда он берётся — на этот вопрос, как надеются исследователи, можно будет ответить уже в ближайшем будущем.
Данные АЦС пополнят постоянно обновляемую базу знаний о Марсе, созданную предыдущими экспериментами, и позволит решить основные задачи дистанционных атмосферных исследований Марса на годы вперед.
Еще один российский научный аппарат, установленный на космическом аппарате TGO - нейтронный спектрометр ФРЕНД с блоком дозиметрии «Люлин-МО» - в 2018 году начнет систематические наблюдения потоков нейтронов от поверхности планеты, которые могут свидетельствовать о наличии или отсутствии в подповерхностном слое воды. В комбинации с данными спектрометров о наличии, например, метана, эта данные могут сыграть существенную роль для ответа на вопрос – есть ли или была ли жизнь на Марсе.
Кроме этого, данные ФРЕНД помогут оценить радиационный фон на орбите вокруг планеты, в том числе во время солнечных вспышек. Это важная информация для будущих пилотируемых экспедиций.
Тестовые включения российских приборов во время перелета к Марсу показали полное соответствие характеристик заявленным показателям. Задачи исследования современного климата Марса и его эволюции будут решены путем мониторинга состояния атмосферы, измерения изотопов атмосферных газов, в частности, отношения дейтерия к водороду, которое говорит о том, как из атмосферы планеты исчезала вода.
К проблеме поиска следов жизни на Марсе напрямую относятся измерения малых составляющих атмосферы — тех газов, которые имеют потенциальную биологическую значимость, в частности, метана. Сегодня известно, что в атмосфере молекул этого газа меньше 8 единиц на миллиард; АЦС сможет «поймать» метан, если его концентрация в атмосфере меньше одной молекулы на миллиард.
Сейчас TGO продолжает осуществлять маневр атмосферного торможения до достижения целевой орбиты. Наблюдения в рамках научной программы TGO должны начаться весной нового 2018 года, когда аппарат достигнет заданной высоты рабочей орбиты 400 км.
Эксперимент АЦC/ACS (Atmospheric Chemistry Suite, «Комплекс для изучения химии атмосферы») разработан для решения главной научной задачи миссии — исследование состава марсианской атмосферы с орбиты искусственного спутника. Приборный состав АЦС позволит обнаружить малые составляющие атмосферы, наблюдать свечения, проводить мониторинг аэрозолей, трехмерных полей температуры. Комплекс составляют три научных канала: АЦС-ТИРВИМ, АЦС-НИР, АЦС-МИР — и АЦС-БЭ (блок электроники). Научный руководитель эксперимента — д.ф.-м.н. Олег Игоревич Кораблёв (ИКИ РАН). Заместитель научного руководителя: Франк Монмессан (LATMOS CNRS) Прибор создан в ИКИ РАН. Соисполнители: ОАО «Научно-исследовательский институт микроприборов им. Г.Я. Гуськова» (г. Зеленоград), ООО «НПП «Астрон Электроника» (г. Орел), LATMOS CNRS (Франция). В приборе использованы ключевые компоненты производства НИИОП (Россия), AMOS и Xenix (Бельгия), SOFRADIR (Франция), RICOR (Израиль). Научная команда эксперимента включает исследователей из России, Франции, Германии, Италии, Испании, Бельгии, Великобритании, Швейцарии, США и Японии.