Primi test in orbita marziana per Trace Gas Orbiter

La sonda Trace Gas Orbiter (TGO) della missione congiunta ESA/Roscomos ExoMars ha cominciato a testare gli strumenti in preparazione all’inizio della missione scientifica vera e propria.

TGO è entrata in orbita marziana lo scorso 19 ottobre, diventando il secondo orbiter dell’agenzia spaziale europea intorno a Marte dopo Mars Express, ed aggiungendosi agli altri 5 orbiter attivi sul pianeta rosso. In totale ci sono ora 3 sonde americane, 2 europee ed una indiana che, in aggiunta ai due rover della NASA sulla superficie, rappresentano un record senza precedenti.

L’orbita scientifica di TGO tra il 20 e il 24 novembre 2016. Credit: ESA

Primo sguardo di NOMAD all’atmosfera marziana. Credit: ESA/Roscosmos/ExoMars/NOMAD/BISA/
IAA/INAF/OU

Tra il 20 e il 28 novembre TGO ha passato due orbite a testare e calibrare i suoi quattro strumenti scientifici: NOMAD, ACS, CaSSIS e FREND. I primi due sono di particolare importanza per la missione e sono costituiti da una serie di spettrometri all’infrarosso e all’ultravioletto sviluppati per misurare i vari gas in atmosfera marziana. In particolare ACS si è concentrato sull’anidride carbonica, presente in abbondanza nell’atmosfera marziana, mentre NOMAD ha misurato la presenza di vapore acqueo. Le misurazioni sono state coordinate insieme ad altre osservazioni effettuate dalle sonde Mars Express e Mars Reconnaissance Orbiter, sfruttando una sinergia che verrà impiegata spesso durante la missione scientifica.

Allo stesso tempo FREND ha compiuto le prime misure del flusso di neutroni provenienti dalla superficie marziana. Questo flusso è creato dall’impatto dei raggi cosmici con la superficie marziana e la velocità con cui questo flusso arriva su TGO dà un’indicazione sulla composizione dello strato superficiale del terreno marziano, soprattutto in termini di acqua e ghiaccio.

Prime misure di CO2 dall’atmosfera marziana da parte di ACS. Credit: ESA/Roscosmos/ExoMars/ACS/IKI

Sono arrivate anche le prime immagini dallo strumento CaSSIS, con 11 riprese catturate durante il primo flyby ravvicinato del 22 novembre. Durante l’avvicinamento massimo TGO era alla quota di 235 km dal suolo marziano, volando sopra la regione di Hebes Chasma, a nord della famosa Valles Marineris. Queste immagini sono tra le più ravvicinate che l’orbiter sarà in grado di riprendere, in quanto l’orbita finale prevede un avvicinamento massimo alla quota di circa 400 km.

Il team di CaSSIS ha anche completato la prima ricostruzione 3D di una regione presso Noctis Labyrinthus da una coppia di immagini stereografiche.

Le immagini si sono dimostrate nitidissime, ma i dati raccolti aiuteranno i tecnici ESA e Roscosmos a migliorare ulteriormente il software e la qualità in post-processing.

Prima ricostruzione 3D di Exomars. Credit: ESA/Roscosmos/ExoMars/CaSSIS/UniBE

La sonda ha anche compiuto un’operazione importantissima: è stata utilizzata come ripetitore verso Terra delle trasmissioni radio provenienti dai due rover marziani della NASA, Curiosity e Opportunity. Su TGO è infatti presente l’ultima versione dello strumento Electra, sviluppato da NASA per fare da ripetitore alle trasmissioni marziane. Versioni precedenti delle strumento sono già montate sul rover Curiosity e tutti gli orbiter attivi di NASA ed ESA, diventando di fatto parte di un sistema di telecomunicazioni globale marziano.

Lo strumento montato su TGO sarà in grado di raddoppiare le prestazioni attualmente offerte da quello montato su Mars Reconnaissance Orbiter.

Prime prove di ritrasmissione radio per TGO. Credit: NASA/JPL-Caltech/ESA

TGO è ancora nella fase preliminare della propria missione scientifica. Attualmente si trova in un’orbita fortemente ellittica della durata di poco più di 4 giorni che la porta dalla quota di 230-310 km fino a quella di 98.000 km dalla superficie di Marte. Nei prossimi mesi compirà alcune manovre correttive che ne cambieranno l’inclinazione a 74º e ridurranno l’apoastro (punto più lontano dell’orbita) portando il periodo da 4 a 1 giorno. Da marzo 2017 comincerà poi la lunga campagna di aerobraking che, grazie all’attrito dell’atmosfera marziana, porterà alla circolarizzazione dell’orbita ad una quota di 400 km. La missione scientifica principale comincerà quindi a marzo del 2018 e durerà almeno fino al 2021.

Fonti: ESA, NASA