Среда, 02.09.2026
Космическая погода на текущий час
Вход в систему не произведен
 Войти /  Регистрация

Секция Совета РАН по космосу

< Самая загадочная черта Солнца оказалась характерна для многих звезд
10.10.2018 22:03 Давность: 8 yrs
Категория: Система Марса, Технологии, В России
Количество просмотров: 13253

Динамику атмосферы Марса изучают по её малым составляющим



Российский спектрометрический комплекс АЦС на борту аппарата ТГО («ЭкзоМарс-2016») функционирует штатно и показывает высокую чувствительность измерений. С апреля 2018 года он проводит наблюдения на орбите Марса вместе с другими приборами, входящими в состав научной нагрузки аппарата ТГО. О текущем состоянии прибора и его возможностях участники экспериментов рассказывали на специальной сессии Европейского конгресса по планетным исследованиям в Берлине.


Основная задача эксперимента АЦС — поиск и измерение малых газовых составляющих марсианской атмосферы. Их доля может составлять буквально одну молекулу на миллиард и даже триллион других молекул, в первую очередь, углекислого газа, основного газа атмосферы Марса. Среди этих веществ чаще других упоминают метан, поскольку он может свидетельствовать о биологической активности на Марсе, но и другие газы несут важнейшую информацию о химических процессах в атмосфере и её динамике в течение суток, сезонов и лет.

Спектрометрический комплекс АЦС объединяет три спектрометра, работающих в различных участках инфракрасного диапазона: НИР, МИР и ТИРВИМ. Они начали наблюдения в апреле 2018 года, после окончания маневра аэродинамического торможения. Наблюдения проводятся в двух запланированных режимах. Это надирные наблюдения — приборы «смотрят вниз», на поверхности планеты. Второй — режим солнечных затмений, оптические входы приборов ориентированы на Солнце, при этом Солнце заходит за горизонт и его лучи проходят через атмосферу. Последний режим особенно важен, так как обеспечивает исключительную чувствительность и позволяет понять, как различные вещества распределены по высоте.

«Первый вывод, который можно сделать по итогам прошедших месяцев, — высокие характеристики приборов, заявленные при разработке, подтверждаются», — говорит Александр Трохимовский, главный специалист отдела физики планет ИКИ РАН. Спектрометры способны зарегистрировать концентрации веществ, вплоть до одной частицы на триллион, и обладают высокой разрешающей способностью — то есть способен различать излучения с очень близкими длинами волн.

Схема расположения спектрометров комплекса АЦС и лучи зрения (с) Роскосмос/ЕКА/ЭкзоМарс/АЦС/ИКИ.

Кроме метана, АЦС может регистрировать, например, органические соединения: ацетилен, этилен, этанол, — а также пероксид водорода, формальдегид, соляную кислоту, оксид серы, молекулы воды, различные аэрозоли, наблюдает свечение кислорода в атмосфере. Эти небольшие «добавки» к основному газу марсианской атмосферы очень важны для понимания климата и текущего состояния Марса. Тот же метан может свидетельствовать о вулканической активности на планете. Водяной пар и его распределение по высоте помогают понять, как Марс теряет воду и каков сейчас сезонный круговорот воды на Марсе. Свечение молекулярного кислорода O2, свидетельствует о наличии и динамике озона O3 в атмосфере, так как оно возникает при распаде последнего.

Химические процессы в атмосфере планеты могут прояснить наблюдения угарного газа CO, который образуется из углекислого CO2 путём фотолиза, а затем, вступая в реакцию с гидроксилом OH, снова превращается в углекислоту. Поскольку гидроксильные группы возникают в атмосфере Марса при распаде молекул воды, то наблюдения за динамикой угарного газа существенно прояснят химическую «кухню» марсианской атмосферы.

Ещё одна интересная задача — измерение соотношения тяжёлой воды к обычной. В молекуле тяжёлой воды один из двух атомов водорода заменён на атом дейтерия — тяжёлого изотопа водорода. Эти вещества ведут себя немного по-разному при снижении температуры, таким образом, когда на Марсе меняются сезоны, то отношение дейтерия к водороду также может варьировать, отражая динамику атмосферы. По данным АЦС можно построить вертикальные профили распределения молекул воды на высоте от 10 до более 80 км.

Первые данные наблюдений солнечных затмений с помощью спектрометра ТИРВИМ, в частности, открыли интересный эффект, возникающий при рассеянии на аэрозолях. Как рассказал Алексей Шакун, научный сотрудник отдела физики планет ИКИ РАН, когда Солнце заходит за горизонт, в спектре излучения появляется пик, соответствующий длине волны 9–10 микрон. Предварительное объяснение этому явлению — рассеяние на частицах кремния, возникает оно и при заходе, и при восходе Солнца. Детальное моделирование в будущем поможет лучше понять, как распределены аэрозоли в атмосфере Марса.

Анализ первых данных АЦС продолжается. Тем временем на Марсе весна сменяет зиму в южном полушарии (соответственно, в северном наступает зима), так что можно ожидать много интересных эффектов, связанных с тем, что температура поверхности и атмосферы увеличивается.

Источник: пресс-центр ИКИ РАН


Комментарии

Комментарии

Вход в систему

Введите имя пользователя и пароль для входа в систему:
Вход в систему

Забыли пароль?

Межгалактическая среда

Межгалактическое пространство заполнено газом. Его средняя плотность не превышает одного атома на кубический дециметр, однако общая масса межгалактического газа, возможно, превышает массу содержащуюся во всех звездах... [далее]

Rambler's Top100