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NOMAD : premières vues de l'atmosphère martienne

29 novembre 2016 - "Je suis ravie de voir le travail acharné de l'équipe NOMAD culminer avec succès avec les premières données scientifiques de l'atmosphère martienne! C'est le résultat d'une étroite collaboration internationale, dirigée et principalement financée par la Belgique », déclare Ann Carine Vandaele, chercheur principal pour l'instrument NOMAD à bord d'ExoMars 2016 et scientifique à l'Institut royal d'Aéronomie Spatiale de Belgique.

"Notre instrument a une sensibilité de détection améliorée de plusieurs ordres de grandeur par rapport aux missions précédentes. Par conséquent, on s'attend à ce que les principaux constituants de l'atmosphère martienne ainsi que les gaz à l'état de traces – comme le méthane – soient mieux compris.

 

Le premier élément de la mission conjointe Europe-Russie ExoMars a été lancé le 14 mars de cette année à partir de Baikonour au Kazakhstan et a atteint la planète Mars avec succès le 16 octobre, après un voyage d'environ 500 millions de kilomètres.

ExoMars 2016 se compose de deux parties:

  • le Trace Gas Orbiter (TGO, sur lequel se trouve NOMAD)
  • Schiaparelli, perdu lors de l'atterrissage le 19 octobre

L'objectif principal de TGO est de fournir les meilleures mesures à ce jour de la composition atmosphérique de Mars, pour une meilleure compréhension des processus qui se produisent sur la planète rouge. NOMAD a été conçu et construit à cet effet.


NOMAD a survécu à la séparation d’avec Schiaparelli et fonctionne normalement

Après la libération de Schiaparelli, le satellite TGO a été inséré avec succès dans une orbite elliptique autour de Mars (appelée Mars Capture Orbit, MCO) et fonctionne nominalement. Chaque orbite dure quatre jours et demi, à une altitude au-dessus de la surface variant de 280 km à 99 000 km.

Le 20 novembre, les instruments à bord de TGO ont été allumés pendant deux orbites pour effectuer des mesures d'étalonnage et des contrôles de bon fonctionnement.

La figure ci-dessous montre la planification des opérations NOMAD pour la première orbite. Outre les étalonnages utilisant le Soleil comme source lumineuse, les observations ont été effectuées en regardant la surface de la planète pendant la nuit et le jour, ainsi que sur le limbe illuminé. Au cours de ce MCO, les trois canaux de NOMAD ont fonctionné de façon nominale. Lorsque le satellite est passé près de Mars, deux des spectromètres ont été allumés et ont pu effectuer les premières observations de la planète rouge, chacun enregistrant un peu plus d'une heure de spectres infrarouges, ultraviolets et visibles.

 

NOMAD Calibration Orbit

 

 

Premiers résultats de NOMAD lors du Mars Capture Orbit

NOMAD LNO Channel

Ci-dessus, le premier spectre infrarouge de l'atmosphère martienne enregistré par NOMAD. Les lignes d'absorption observées ici sont dues à la présence d'eau atmosphérique. En utilisant ce genre d’information, les scientifiques peuvent mesurer la composition, l'abondance et la localisation de l'eau et d'autres molécules, y compris le méthane.

Cela permettra de jeter un éclairage nouveau sur les processus qui se produisent dans l'atmosphère martienne et à la surface. Ces mesures sont également extrêmement importantes pour la préparation de missions futures robotisées et même habitées.

NOMAD UVIS Channel

Ci-dessus, le premier spectre de Mars par NOMAD dans l'ultraviolet et le visible, montrant le spectre solaire et les absorptions atmosphériques.

Ces mesures montrent également que NOMAD fonctionne bien et est prêt pour la longue mission scientifique pour laquelle il a été construit.

 

Et après ?

De janvier à novembre 2017, TGO utilisera des techniques d'aérofreinage pour descendre progressivement jusqu'à une orbite circulaire finale à une altitude de 400 km au-dessus de la surface martienne.

Durant l'aérofreinage, l’atmosphère exercera une traînée les panneaux solaires de TGO à des altitudes très élevées. Celle-ci ralentira le véhicule spatial et abaissera son orbite. L'aérofreinage prend du temps mais n'utilise qu'une petite quantité de carburant.

La mission scientifique TGO commencera en décembre 2017.


L'instrument NOMAD n'a pu être réalisé que grâce au soutien constant et au financement de la Politique Scientifique fédérale (Belspo) et du programme PRODEX de l'ESA.

 

 


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