|
Исследования новых областей атмосферы Марса
|
|
|
|
Используя новое оборудование, команда исследователей, в состав которой входят исследователи из Имперского колледжа Лондона, измерила участки марсианской атмосферы, которые ранее было невозможно исследовать. Это включает в себя области, которые могут блокировать радиосигналы, если их должным образом не учесть, что имеет решающее значение для будущих миссий по заселению Марса.
|
|
|
|
Результаты первых 83 измерений, проанализированных исследователями Imperial и коллегами из Европейского космического агентства (ЕКА) по всей Европе, опубликованы сегодня в журнале Radio Science.
|
|
|
|
Чтобы достичь этого, орбитальный аппарат Trace Gas Orbiter (TGO) компании ExoMars объединился с другим космическим аппаратом ЕКА, вращающимся вокруг красной планеты: Mars Express (MEX). Оба аппарата поддерживают радиосвязь, так что, когда один из них проходит за планетой, радиоволны проникают в более глубокие слои марсианской атмосферы.
|
|
|
|
Изменения в преломляющей способности атмосферы — в том, как она преломляет радиоволны, — вызывают незначительные, но заметные сдвиги в радиочастотах, принимаемых космическим аппаратом. Анализируя этот сдвиг, ученые могут определить плотность нижних слоев атмосферы и плотность электронов в ионосфере — заряженном верхнем слое атмосферы. Этот метод называется взаимным радиозатенением.
|
|
|
Ведущий автор исследования Джейкоб Пэрротт, аспирант физического факультета Имперского университета, сказал: "Системы на MEX и TGO изначально не были предназначены для этого — радиоантенны, которые мы использовали, были созданы для связи между орбитальными аппаратами и роверами на поверхности планеты. Нам пришлось перепрограммировать их во время полета, чтобы внедрить эту новую науку.
|
|
|
|
"Этот инновационный метод, вероятно, изменит правила игры в будущих миссиях, доказав, что взаимное радиозатмораживание между двумя орбитальными космическими аппаратами является экономичным способом извлечения большей научной пользы из существующего оборудования".
|
|
Командная работа мечты
|
|
|
|
Ранее радиозатенение проводилось с использованием радиоканала от орбитального аппарата Mars orbiter до крупных наземных станций на Земле. Радиосигнал с орбитального аппарата отслеживался, когда космический аппарат "заходил" (был скрыт) за Марсом, что означает, что сигнал проходил через слои атмосферы планеты.
|
|
|
|
Использование двух орбитальных аппаратов для проведения этих измерений уже является распространенным способом исследования атмосферы Земли: тысячи таких измерений проводятся с помощью глобальных навигационных спутников, и предоставляемые ими данные используются для мониторинга атмосферы и прогнозирования погоды.
|
|
|
|
Однако до этого этот метод использовался на Марсе всего три раза: НАСА в 2007 году в качестве демонстрации аппаратуры. Новое использование двумя космическими аппаратами Европейского космического агентства знаменует собой первое регулярное применение этого метода на другой планете.
|
|
|
|
Теперь, когда его жизнеспособность доказана, ученые и инженеры, стоящие за этой работой, изучают, как расширить использование этого метода в будущих миссиях на Марс.
|
|
|
|
Соавтор исследования доктор Колин Уилсон, научный сотрудник проекта ExoMars Trace Gas Orbiter и Mars Express в ЕКА, сказал: "ЕКА продемонстрировало жизнеспособность этого метода, который может стать революционным для науки о Марсе в будущем.
|
|
|
|
"В настоящее время на орбите Марса находятся семь космических аппаратов; по мере увеличения числа космических аппаратов, а это произойдет в ближайшие десятилетия, количество возможностей для радиозатмораживания быстро возрастает. Таким образом, этот метод будет становиться все более важным инструментом для изучения Марса".
|
|
Больше измерений, больше информации
|
|
|
|
Передача данных о затенении от космического аппарата к космическому аппарату позволяет проводить больше измерений и исследовать новые области атмосферы.
|
|
|
|
Поскольку обычные измерения радиозатенения на Марсе связаны по радиоканалу с наземной станцией на Земле, местоположение измерений фиксируется относительно медленного движения Земли. Это затрудняет фиксацию глобальных изменений на Марсе, поскольку исследователи часто наблюдают за одними и теми же точками.
|
|
|
|
Кроме того, этот метод позволяет проводить съемку только вблизи заката и восхода солнца из-за близости Земли к Солнцу, что ограничивает наше представление об атмосфере Марса.
|
|
|
|
Более того, традиционное радиозатенение страдает от "сезонов затенения", когда измерения возможны только в течение нескольких месяцев в году из-за орбиты космического аппарата. Например, в 2022 году Mars Express мог проводить радиозатенение только в течение двух месяцев.
|
|
|
|
Взаимное радиозатенение устраняет эти проблемы, позволяя исследователям впервые исследовать всю глубину ионосферы Марса в районе полудня и полуночи.
|
|
|
|
Источник
|
