下周,ExoMars轨道飞行器将花两天时间在这颗红色星球上进行重要的校准测量,这是明年开始的科学任务所需要的。
微量气体轨道飞行器(TGO)是欧洲航天局和俄罗斯航天局共同努力的成果,于10月19日抵达火星。在11月下旬的两次专用轨道运行中科学仪器进行了抵达火星后的首次校准测量。其中包括火星和它的卫星之一火卫一的图像,以及火星大气的基本光谱分析。
当时,轨道飞行器运行在一个高度椭圆形的轨道上,每4.2天从距地面230到310公里的高度到达约9.8万公里。
在经过一年的“空气制动”(利用大气层逐渐制动并改变轨道)后,主要的科学任务只有在到达距离火星表面约400公里的近圆形轨道时才会开始。
今年早些时候,为了准备空气制动阶段,TGO进行了一系列的演习,将其相对于行星赤道的旅行角度调整到接近74度。这使得它从一个接近赤道的到达轨道上升到一个可以飞越更多北半球和南半球的轨道。
这种倾斜度将提供最佳的覆盖表面科学仪器同时仍然为当前和未来着陆器(包括计划于2020年发射的ExoMars漫游者)传回的数据提供良好的可见性。
现在,在3月15日开始为期一年的空气制动阶段之前,科学团队再次有机会进行重要的校准测量,主要集中在测试仪器的指向和跟踪,但这一次是从新的轨道上进行的。
该航天器的新一天轨道将使其从最远的37150公里到距离火星表面约200公里的距离,这也将使人们能够获得一些距离任务最近的图像。
TGO的两个光谱仪套件将在2月28日和3月1日进行一些初步校准观测,同时航天器的仪器正对着火星,主要活动将在3月5日至7日进行,覆盖火星的两个完整轨道。
在主要活动期间,光谱仪将能够测试另一种操作模式,如扫描被大气散射的阳光的地平线。
通过观察阳光是如何受大气影响的,科学家将能够分析火星的大气成分——TGO的主要科学目标。
事实上,TGO的任务是对大气进行详细的盘点,特别是对那些仅以微量形式存在的气体。最令人感兴趣的是甲烷,它在地球上主要是由生物活动或地质过程产生的,例如一些热液反应。
该航天器还将寻找地表以下的水或冰,并将提供地表特征的彩色和立体背景图像,包括那些可能与微量气体来源有关的图像。
在接下来的观测中,除了直接对准行星表面外,该相机还将进行重要的黑暗天空和恒星场校准测量。
同时,TGO的中子探测器将在两个轨道上运行,以校准背景通量。
欧洲航天局TGO项目科学家Håkan Svedhem说:“在为为期一年的空气制动阶段做准备的非常繁忙的时间里,我们有机会把这些重要的观测挤到一起,真是太棒了。”“在进行空气制动的同时,科学团队将能够使用这些必要的校准测量,为明年我们到达科学轨道时的主要任务的开始做最好的准备。”
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