Missionsziele
Die ESA hat zwei Hauptziele für die ExoMars-Mission. Erstens nutzt die Agentur die Mission als Test zur Entwicklung von Technologien, die für zukünftige Marslandungen nützlich sein werden. Zweitens helfen die Wissenschaftler dabei, einen nachweisbaren Anteil an Methan und anderen Gasen zu finden und zu messen, die Indikatoren für biologisches Leben und aktive geologische Prozesse sind.
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Spurengas-Orbiter (TGO)
Wie der Name schon sagt, ist die Raumsonde Trace Gas Orbiter (TGO) darauf ausgelegt, Spurengase in der Marsatmosphäre aufzuspüren und zu messen. Es wird den Planeten in den nächsten vier Jahren auf einer elliptischen Umlaufbahn umkreisen, die sich 400 Kilometer über der Planetenoberfläche befindet. Während dieser Zeit wird die TGO hochmoderne Instrumente einsetzen, die in der Lage sind, atmosphärische Bestandteile wie Methan, Wasserdampf, Stickoxide, Acetylen und mehr zu erkennen. Diese neuesten Instrumente sind äußerst empfindlich und liefern Daten, die dreimal genauer sind als frühere Messungen. Das TGO wird auch saisonale Veränderungen der atmosphärischen Gaszusammensetzung und Temperaturänderungen überwachen und es Wissenschaftlern ermöglichen, ein detailliertes Atmosphärenmodell für den Roten Planeten zu entwickeln.
Obwohl sein Fokus auf der Atmosphäre liegt, wird das TGO seine Instrumente in einer Studie auf den darunter liegenden Planeten ausrichten, um den unterirdischen Wasserstoff zu kartieren, der sich bis zu einem Meter unter der Oberfläche des Mars befindet. Diese Daten werden verwendet, um unter der Oberfläche verborgene Wasser- und Eistaschen zu identifizieren. Diese Gebiete könnten Wissenschaftlern dabei helfen, sichere Landeplätze für künftige Missionen auszuwählen und unterirdische Quellen der in der Atmosphäre vorkommenden Spurengase zu entdecken. Schließlich wird das TGO als Kontaktstelle für die Telekommunikation zwischen dem Marslander Schiaparelli während seines Abstiegs und der Ankunft des Rovers ExoMars im Jahr 2020 fungieren. Die Mission für die TGO wird 2022 enden, nachdem die Raumsonde ihr endgültige Daten vom ExoMars-Rover übermittelt hat.
Schiaparelli-Marslander
Im Gegensatz zum TGO, der für wissenschaftliche Studien und Telekommunikation konzipiert ist, ist der Schiaparelli Mars Lander das Versuchskaninchen der ESA. Ihre Hauptaufgabe besteht darin, die Technologien zu testen, die die Agentur für ihre Marsmissionen entwickelt hat. Zu diesen Technologien gehören der äußere Wärmeschutz der Exohülle des Moduls, das Fallschirmsystem, das das Modul beim Sinkflug verlangsamt, und der Radar-Doppler-Höhenmesser, der es hält Verfolgen Sie die Höhen des Moduls während des Abstiegs und die Flüssigkeitsantriebstriebwerke, die beim Abstieg die Bremsen betätigen und es dem Modul ermöglichen, mit einem sanften Stoß und nicht mit einem Stoß zu landen Absturz.
Während der Lander seinen Abstieg in die Marsatmosphäre beginnt, werden mehrere Instrumentierungspakete bereitgestellt Sammeln von Daten darüber, wie das Modul mit den extremen Bedingungen umgeht, denen es auf dem Weg nach unten ausgesetzt ist. Das Atmospheric Mars Entry and Landing Investigations and Analysis (AMELIA) wird die technischen Sensoren der Raumsonde während des Abstiegs überwachen, um atmosphärische Daten zu sammeln. während das Combined Aerothermal and Radiometer Sensors Instrument Package (COMARS+) den Druck, die Oberflächentemperatur und den Wärmefluss auf der Außenfläche des Moduls misst. Es gibt auch eine Abstiegskamera, die die Landefläche sowie Bilder der Atmosphäre aus verschiedenen Höhen aufnimmt.
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Bei erfolgreicher Landung wird das Schiaparelli-Modul dann zur Erfassung von Oberflächendaten verwendet, allerdings nur in begrenztem Umfang. Der Schiaparelli-Lander verfügt über keine Langzeitstromquelle und kann nur mit der kurzfristigen Stromversorgung durch die Einwegbatterien des Moduls betrieben werden. Aufgrund von Größenbeschränkungen verfügt das Modul nur über einen kleinen Satz wissenschaftlicher Sensoren und Instrumente, die nach dem Auftreffen auf der Oberfläche Messungen für zwei bis acht Sols (Marstage) durchführen können. In seiner ersten und einzigen Woche wird der Lander seine Oberflächennutzlast zur Staubcharakterisierung, Risikobewertung usw. nutzen Environment Analyzer on the Martian Surface (DREAMS)-Instrumente zur Messung von Windgeschwindigkeit, Windrichtung und Oberfläche Temperatur. Das DREAMS-Paket ist außerdem in der Lage, elektrische Oberflächenfelder und deren Wechselwirkung mit Oberflächenstaub zu messen, sodass Wissenschaftler mehr über Staubstürme auf dem Mars erfahren können.
Sobald das Schiaparelli-Modul keinen Strom mehr hat, wird die Erfassung der Oberflächendaten schnell beendet sein. Seine Arbeit wird getan sein, aber der Lander wird nicht vergessen, da er mit Laser-Retroreflektoren ausgestattet ist, die es zukünftigen Mars-Raumfahrzeugen erleichtern, das Modul bei Bedarf zu lokalisieren.
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