ESA's nieuwe ExoMars-orbiter heeft zijn reeks instrumenten voor het eerst in een baan om de aarde getest, wijzen op een groot potentieel voor toekomstige waarnemingen.

De Trace Gas Orbiter, of TGO, een gezamenlijke inspanning van ESA en Roscosmos, aangekomen op Mars op 19 oktober. Zijn elliptische baan brengt hem elke 4,2 dagen van 230-310 km boven het oppervlak tot ongeveer 98.000 km.

Het bracht de laatste twee banen gedurende 20-28 november door met het testen van zijn vier wetenschappelijke instrumenten voor de eerste keer sinds aankomst, en het maken van belangrijke kalibratiemetingen.

Gegevens van de eerste baan zijn beschikbaar gemaakt voor deze release om de reeks waarnemingen te illustreren die te verwachten zijn zodra het ruimtevaartuig eind volgend jaar in zijn bijna cirkelvormige baan op 400 km hoogte aankomt.

Het belangrijkste doel van TGO is om een ​​gedetailleerde inventaris te maken van zeldzame gassen die minder dan 1% van het volume van de atmosfeer uitmaken, inclusief methaan, waterdamp, stikstofdioxide en acetyleen.

Van groot belang is methaan, die op aarde voornamelijk wordt geproduceerd door biologische activiteit, en in mindere mate door geologische processen zoals sommige hydrothermische reacties.

De twee instrumenten die met deze rol zijn belast, hebben nu aangetoond dat ze zeer gevoelige spectra van de atmosfeer kunnen opnemen. Tijdens de testobservaties vorige week, de Atmospheric Chemistry Suite gericht op koolstofdioxide, die een groot volume van de atmosfeer van de planeet vormt, terwijl het Nadir and Occultation for Mars Discovery-instrument zich op het water bevond.

Ze coördineerden ook waarnemingen met ESA's Mars Express en NASA's Mars Reconnaissance Orbiter, zoals ze dat in de toekomst zullen doen.

Aanvullende metingen door de neutronendetector van de orbiter, VRIEND, zal de stroom van neutronen vanaf het oppervlak van de planeet meten. Gemaakt door de impact van kosmische straling, de manier waarop ze worden uitgestoten en hun snelheid bij aankomst op TGO wijzen op de samenstelling van de oppervlaktelaag, in het bijzonder voor water of ijs net onder het oppervlak.

Het instrument is op verschillende momenten tijdens de cruise naar Mars actief geweest en bij recente gelegenheden, terwijl het dicht bij het oppervlak vloog, kon het relatieve verschil worden vastgesteld tussen regio's met bekende hogere en lagere neutronenflux, hoewel het enkele maanden zal duren om statistisch significante resultaten te produceren.

evenzo, het instrument toonde een duidelijke toename in neutronendetectie wanneer het dicht bij Mars was in vergelijking met wanneer het verder weg was.

De verschillende mogelijkheden van het Color en Stereo Surface Imaging System werden ook gedemonstreerd, met 11 foto's gemaakt tijdens de eerste close flyby op 22 november.

Bij de dichtste nadering bevond het ruimtevaartuig zich 235 km van het oppervlak, en vliegen over de Hebes Chasma-regio, net ten noorden van het Valles Marineris-kloofsysteem. Dit zijn enkele van de meest nabije beelden die ooit door TGO van de planeet zullen worden gemaakt, aangezien de uiteindelijke baan van het ruimtevaartuig zich op ongeveer 400 km hoogte zal bevinden.

Het camerateam voltooide ook een snelle eerste test voor het produceren van een 3D-reconstructie van een regio in Noctis Labyrinthus, van een stereopaar beelden.

Hoewel de beelden indrukwekkend scherp zijn, gegevens die tijdens deze testperiode worden verzameld, zullen helpen om de ingebouwde software van de camera te verbeteren, evenals de kwaliteit van de beelden na verwerking.

"We zijn buitengewoon blij en trots om te zien dat alle instrumenten zo goed werken in de Mars-omgeving, en deze eerste indruk geeft een fantastisch voorproefje van wat komen gaat als we eind volgend jaar echt beginnen met het verzamelen van gegevens, " zegt Håkan Svedhem, ESA's TGO-projectwetenschapper.

"Niet alleen presteert het ruimtevaartuig zelf duidelijk goed, maar ik ben verheugd om te zien dat de verschillende teams zo effectief samenwerken om ons dit indrukwekkende inzicht te geven.

"We hebben gebieden geïdentificeerd die ruim voor de belangrijkste wetenschappelijke missie kunnen worden verfijnd, en we kijken ernaar uit om te zien wat deze verbazingwekkende wetenschappelijke orbiter in de toekomst zal doen."