Научное оборудование миссии Экзомарс-2016 проверили рядом с Марсом.

16 октября 2016 года, приблизившись на расстояние 900 000 км к Марсу, космический аппарат миссии Экзомарс-2016 разделился на спускаемый модуль «Скиапарелли», который, увы, потерпел катастрофу во время посадки на поверхность планеты, и модуль TGO (Trace Gas Orbiter), продолживший лететь вокруг Марса по эллиптической орбите.

«Сцепка» орбитального исследовательского комплекса TGO и спускаемого посадочного модуля «Скиапарелли». Показано расположение всех четырёх приборов. (Иллюстрация: ESA / ATG medialab.)

Спектральные диапазоны (красные полоски) спектрометров NIR, MIR и TIRVIM и основные детектируемые ими вещества. Режимы наблюдений: SO — во время солнечного затмения, N — надирный (вертикально вниз). (Иллюстрация: Роскосмос / ЕSА / АЦС / ИКИ.)

Пример спектра Солнца, полученного прибором NIR.

Задача TGO – исследование марсианской атмосферы, но текущая орбита с четырехсуточным периодом и максимальным удалением от планеты на 96 000 км для этих целей не подходит. Поэтому с середины декабря TGO начнут переводить на односуточную эллиптическую орбиту, на которую он должен выйти в январе 2017 – что, в свою очередь, позволит начать торможение и спуск модуля с помощью атмосферы Марса. Через 6–9 месяцев аппарат перейдет на окончательную круговую орбиту с высотой 400 км и приступит к выполнению своих задач.

Сведения об атмосфере TGO будет собирать с помощью спектрального комплекса ACS (Atmospheric Chemistry Suite), разработанного в Институте космических исследований (ИКИ) РАН. Сейчас все научное оборудование на борту аппарата находятся в спящем режиме, когда питание подается только на нагреватели, поддерживающие внутри нужную температуру. В полную силу спектрометры заработают в 2018 году, когда TGO выйдет на рабочую орбиту, однако какие-то сведения от них можно получить уже сейчас, во время проверочных включений.

Последний раз такая проверка выполнялась с 23 по 28 ноября – она позволила специалистам ИКИ РАН получить и обработать данные от спектрометра TIRVIM (Фурье-спектрометр теплового инфракрасного диапазона), спектрометра NIR (от названия используемого диапазона исследуемого излучения Near-infrared – ближний инфракрасный), а анализ информации с третьего спектрометра MIR (Mid-infrared – средний инфракрасный диапазон) пока продолжается. За несколько тестовых включений российские исследователи настроили все три спектрометра, а также составили программы считывания, расшифровки и предварительной обработки данных.

Несмотря на свой предварительный характер, данные спектрометра NIR оказались интересными и c научной точки зрения, поскольку впервые спектр Солнца в области 1,38 мкм удалось записать с таким высоким разрешением за пределами атмосферы Земли. В дальнейшем NIR займется мониторингом вертикальных профилей содержания и распределения водяного пара, исследованием дневного свечения молекулярного кислорода, поиском ночных свечений, вызываемых фотохимическими процессами в атмосфере Марса. Cпектрометр MIR будет измерять содержание метана, малых составляющих атмосферы и аэрозолей, а также отношение дейтерия к водороду. И, наконец, основной задачей прибора TIRVIM станет измерение высотных профилей температуры в атмосфере и содержания аэрозолей при наблюдениях в надир (вертикально вниз).

Среди научного оборудования TGO есть еще один российский прибор – нейтронный детектор FREND (Fine Resolution Epithermal Neutron Detector — нейтронный детектор высокого разрешения). Он нужен для картирования распространённости водяного льда в грунте планеты – эти исследования ИКИ РАН ведёт с начала 2000-х годов. Кроме него, на модуле размещен европейский прибор для исследования атмосферы NOMAD (Nadir and Occultation for Mars Discovery).

Одновременно с проверочным включением спектрометров исследователи из Европейского космического агентства проверили и настроили CaSSIS – комплекс камер высокого разрешения для получения цветного стереоизображения, с помощью которых с расстояния 7700 км были сделаны снимки спутника Марса – Фобоса.

По материалам  ИКИ РАН