Objetivos de la misión
La ESA tiene dos objetivos principales para la misión ExoMars. En primer lugar, la agencia está utilizando la misión como prueba para desarrollar tecnología que será útil para futuros aterrizajes en Marte. En segundo lugar, los científicos ayudan a encontrar y medir un nivel detectable de metano y otros gases que son indicadores de vida biológica y procesos geológicos activos.
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Orbitador de gases traza (TGO)
Como su nombre lo indica, la nave espacial Trace Gas Orbiter (TGO) está diseñada para detectar y medir gases traza en la atmósfera marciana. Girará alrededor del planeta durante los próximos cuatro años en una órbita elíptica a 400 kilómetros sobre la superficie del planeta. Durante este tiempo, el TGO desplegará instrumentación de vanguardia capaz de detectar componentes atmosféricos como metano, vapor de agua, óxidos de nitrógeno, acetileno y más. Estos últimos instrumentos son extremadamente sensibles y proporcionan datos tres veces más precisos que las mediciones anteriores. El TGO también monitoreará los cambios estacionales en la composición del gas atmosférico y los cambios de temperatura, lo que permitirá a los científicos desarrollar un modelo atmosférico detallado para el planeta rojo.
Aunque su objetivo es la atmósfera, el TGO apuntará sus instrumentos hacia el planeta que se encuentra debajo en un estudio que mapeará el hidrógeno subterráneo ubicado hasta un metro debajo de la superficie de Marte. Estos datos se utilizarán para identificar bolsas de agua y hielo escondidas debajo de la superficie. Estas áreas pueden ayudar a los científicos a elegir lugares de aterrizaje seguros para futuras misiones, así como a descubrir fuentes subterráneas de gases traza que se encuentran en la atmósfera. Por último, el TGO funcionará como punto de contacto para las telecomunicaciones entre el módulo de aterrizaje Schiaparelli en Marte durante su descenso y la llegada del rover ExoMars en 2020. La misión del TGO finalizará en 2022 después de que la nave espacial le envíe los datos finales del rover ExoMars.
Módulo de aterrizaje Schiaparelli en Marte
A diferencia del TGO, que está diseñado para estudios científicos y telecomunicaciones, el Schiaparelli Mars Lander es el conejillo de indias de la ESA. Su misión principal es probar las tecnologías que la agencia ha desarrollado para sus misiones a Marte. Estas tecnologías incluyen la protección térmica exoshell exterior del módulo, el sistema de paracaídas que desacelerará el módulo a medida que desciende, el altímetro Doppler de radar que mantendrá seguimiento de las altitudes del módulo durante el descenso, y los propulsores de propulsión líquida que frenarán durante el descenso y permitirán que el módulo aterrice con un golpe suave y no un chocar.
A medida que el módulo de aterrizaje comience su descenso hacia la atmósfera de Maritan, se instalarán varios paquetes de instrumentación. recopilando datos sobre cómo el módulo está manejando las condiciones extremas que encontrará en su camino hacia abajo. Las Investigaciones y Análisis de Entrada y Aterrizaje Atmosférico en Marte (AMELIA) monitorearán los sensores de ingeniería de la nave espacial durante el descenso para recopilar datos atmosféricos. mientras que el paquete de instrumentos de sensores combinados de aerotermia y radiómetro (COMARS+) medirá la presión, la temperatura de la superficie y el flujo de calor en la superficie exterior del módulo. También hay una cámara de descenso que capturará la superficie de aterrizaje, así como imágenes de la atmósfera desde diversas altitudes.
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Si aterriza con éxito, el módulo Schiaparelli se utilizará para la recopilación de datos de superficie, pero sólo de forma limitada. El módulo de aterrizaje Schiaparelli no tiene una fuente de energía a largo plazo y solo puede funcionar utilizando la fuente de alimentación a corto plazo proporcionada por las baterías de un solo uso del módulo. Debido a limitaciones de tamaño, el módulo sólo tiene un pequeño conjunto de sensores e instrumentación científicos que tomarán medidas de dos a ocho soles (días marcianos) una vez en la superficie. Durante su primera y única semana, el módulo de aterrizaje utilizará su carga útil de superficie. Caracterización de polvo, evaluación de riesgos y Instrumentación del Analizador de Medio Ambiente en la Superficie Marciana (DREAMS) para medir la velocidad del viento, la dirección del viento y la superficie temperatura. El paquete DREAMS también es capaz de medir los campos eléctricos de la superficie y cómo interactúan con el polvo de la superficie para que los científicos puedan aprender más sobre las tormentas de polvo marcianas.
Una vez que el módulo Schiaparelli se quede sin energía, la recopilación de datos de superficie finalizará rápidamente. Su trabajo estará terminado, pero el módulo de aterrizaje no será olvidado, ya que está equipado con retrorreflectores láser que facilitan que futuras naves espaciales a Marte ubiquen el módulo según sea necesario.
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