ExoMars 2016火星探测器载痕量气体轨道器(TGO)简介

作为一项欧洲空间局(ESA)和俄罗斯国家航天集团公司的合作任务，载有痕量气体轨道器(TGO)的ExoMars2016火星探测器已于2016年3月14日成功发射。TGO用于对火星大气中含量小于1%的痕量气体进行研究。...



作为一项欧洲空间局(ESA)和俄罗斯国家航天集团公司的合作任务，载有痕量气体轨道器(TGO)的ExoMars 2016火星探测器已于2016年3月14日成功发射。TGO用于对火星大气中含量小于1%的痕量气体进行研究。该研究将特别关注其中与目前(或过去)活跃的生物或地质过程有关的烃类或硫类气体。

与此前的在轨和地面测量相比，TGO的测量精度将高出3个数量级。另外，它所提供的新数据还将帮助人们研究火星大气层中痕量气体的时空演化并对其源区进行定位。

TGO上的科学载荷将从2017年开始运行，并计划最少持续1个火星年(687个地球日)。该载荷由火星探索用天底与掩日观测组合仪(NOMAD)、大气化学光谱测量组合仪(ACS)、彩色和立体表面成像系统(CaSSIS)以及高分辨率超热中子探测器(FREND)构成(见图1)。

NOMAD

NOMAD由2台红外光谱仪(2.2～4.3 μm)和1台紫外光谱仪(0.2～0.65 μm)构成。除了探测和确定火星大气成分(即使浓度很低)之外，该仪器还将对其位置进行测绘。NOMAD具有掩日观测(SO)，临边、天底和掩星观测(LNO)以及紫外-可见光观测(UVIS)三种工作模式。图2为NOMAD的结构示意图。表1列出了NOMAD的主要性能参数。





ACS

ACS用于帮助科学家们研究火星大气的化学性质及结构。作为NOMAD的有力补充，ACS将扩展工作波段，并将拍摄太阳图像以更好地分析掩日观测数据。

ACS由1台中阶梯光栅-声光可调谐滤光片(AOTF)型红外光谱仪(NIR, 0.7～1.7 μm)、1台中阶梯光栅光谱仪(MIR, 2.3～4.6 μm)和1台傅里叶变换红外光谱仪(TIRVIM, 1.7～17 μm & 1.7～4 μm)构成(见图3)。CaSSIS

作为一台高分辨率(5 m/pixel)相机，CaSSIS能够以较宽刈幅获得彩色和立体图像。该相机将为NOMAD和ACS所探测到的痕量气体源/汇提供地质和动态环境信息。基于离轴三反望远镜的CaSSIS将在4个波段上以8 km刈幅对火星表面进行成像。图4所示为CaSSIS的飞行模型。表2列出了CaSSIS的成像参数。



(信息来源：www.esa.int网站)

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