ExoMars

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Cohete Protón-M/Briz-M de tres fases despegando desde la rampa PU-39 del cosmódromo de Baikonur en Kazajistán con las dos naves de la misión ExoMars a bordo

ExoMars es una misión no tripulada enviada al planeta Marte por La Agencia Espacial Europea y Roscosmos su homóloga rusa para explorar la superficie del planeta rojo. Lanzadas el 14 de marzo de 2016 a bordo de un cohete Protón-M/Briz-M de tres fases se encuentran el orbitador ExoMars TGO (Trace Gas Orbiter) para el estudio de la atmósfera marciana y la cápsula de descenso EDM (Entry, Descent and landing demonstrator Module) Schiaparelli. ExoMars 2016 es la primera misión del programa ruso-europeo de exploración de Marte.

Objetivos

El objetivo principal es buscar evidencia de vida en Marte, tanto pasada como presente. Investigar sobre las variaciones en composición de la superficie así como caracterizar la geoquímica y geofísica en Marte, la distribución de agua y detectar los posibles elementos peligrosos para la subsiguiente misión tripulada.

Otro de los objetivos del programa es discernir si el metano descubierto en Marte es producto de la actividad biológica de organismos que, o bien se extinguieron hace millones de años dejando metano congelado en el subsuelo del planeta, o son muy resistentes y todavía sobreviven en Marte. En este segundo caso podríamos por fin anunciar el descubrimiento de vida fuera del planeta Tierra. Pero el metano también puede originarse por procesos geológicos como la oxidación del hierro, la transformación del olivino en serpentina, a través de volcanes activos o mediante la desestabilización de clatratos -hielos que contienen gas en su interior-. ExoMars 2016, por tanto, ayudará a resolver el enigma del metano en Marte.

Desarrollo de la misión

Es la primera vez desde 1996 que se usa el cohete Protón para una misión interplanetaria y la primera vez que se emplea la etapa superior Briz-M para este tipo de misión (hasta ahora se habían empleado para este fin etapas Blok-D de kerolox fabricadas por la empresa RKK Energía). La etapa Briz-M realizó cuatro encendidos —en vez de los cinco habituales— para situar la sonda en una trayectoria de escape. ExoMars 2016 alcanzó la velocidad de escape a las 20:00 UTC del 14 de marzo, tras casi medio día de misión. Tras la separación de ExoMars, la etapa Briz-M ha realizado un par de maniobras evasivas para evitar impactar contra Marte, puesto que no ha sido esterilizada. Este ha sido el 2º lanzamiento de un cohete Protón en 2016 y el 411º en toda su historia.

Características de la nave

ExoMars es una sonda para explorar Marte, con un peso de 4332 kg está formada por el orbitador TGO (Trace Gas Orbiter) y la cápsula EDM (Entry, Descent and landing demonstrator Module) Schiaparelli de 600 kg. Ha sido construida por Thales Alenia Space para la agencia espacial europea (ESA). Thales Alenia Space de Francia se ha encargado de TGO, mientras que Schiaparelli ha estado a cargo de Thales Alenia Space de Italia

ExoMars 2016 tiene unas dimensiones de 3,2 x 2 x 2 metros, con una envergadura de 17,5 metros una vez desplegados los dos paneles solares (de 20 metros cuadrados de superficie y que generan 2000 W de potencia eléctrica), mientras que Schiaparelli tiene un diámetro de 2,4 metros y una altura de 1,65 metros. ExoMars TGO posee un motor principal de 424 N de empuje para la inserción en órbita marciana. La antena de comunicaciones de alta ganancia en banda X tiene un diámetro de 2,2 metros y una potencia de 65 W. Incluye la carga útil Electra de la NASA para comunicarse con los vehículos de superficie como Curiosity y Opportunity, además de Schiaparelli y el futuro rover ExoMars 2018.


Instrumentos principales de ExoMars TGO.

NOMAD (Nadir and Occultation for Mars Discovery): es el instrumento principal, dirigido por Bélgica. Consta de tres espectrómetros diferentes que observarán la atmósfera marciana en las longitudes de onda que van de las 0,20-0,65 micras y 2,3-4,3 micras, es decir, del ultravioleta al infrarrojo. NOMAD analizará la composición de la atmósfera con una precisión sin precedentes, poniendo especial énfasis en el metano, además de estudiar la distribución de polvo y nubes. La sensibilidad de NOMAD con respecto al metano será de 100 ppt, mil veces superior a la de la sonda Mars Express. Será capaz de determinar la proporción isotópica de este compuesto, lo que permitirá saber cuál es el origen del metano —biológico o geológico— y su distribución superficial. NOMAD usa la tecnología de instrumentos similares desarrollados para las misiones Venus Express y ExoMars 2018.

CaSSIS (Colour and Stereo Surface Imaging System): cámara multiespectral de 17,7 kg dirigida por Suiza. Tomará imágenes a color con una resolución de 4,6 metros por píxel. Cada fotografía cubrirá 9 kilómetros de ancho. CaSSIS emplea parcialmente la tecnología del instrumento HiSCI desarrollado originalmente para TGO cuando era un proyecto conjunto con la NASA. La óptica tiene una distancia focal de 880 mm, un diámetro de 135 mm y una relación F/6,5. Tiene un campo de visión de 1,34º x 0,88º e incluye cuatro filtros en el visible, azul-verde, infrarrojo e infrarrojo cercano.

ACS (Atmospheric Chemistry Suite): conjunto de tres espectrómetros rusos (ACS/NIR, ACS/MIR y ACS/TIRVIM) que complementarán a NOMAD en el infrarrojo, de 0,73 a 25 micras.

FREND (Fine Resolution Epithermal Neutron Detector): detector de neutrones ruso basado en otros instrumentos similares que están actualmente a bordo de otras sondas, como HEND de la Mars Odyssey, LEND de la LRO y DAN de Curiosity. FREND tendrá una resolución de 40 kilómetros, frente a los 300 kilómetros de resolución del instrumento HEND de la sonda Mars Odyssey. Al poder detectar neutrones con energías comprendidas entre 0,4 eV y 10 MeV, FREND será capaz de determinar la distribución global del hielo superficial marciano con una resolución nunca vista.

Enlaces internos

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Fuentes