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L’instrument NOMAD sur ExoMars Trace Gas Orbiter a commencé sa phase scientifique en avril 2018 – Premiers résultats

Research Topic Chapter
News flash intro
Après une longue phase d'aérobraking, suivie d'une série d'essais techniques, NOMAD - un instrument d'ExoMars Trace Gas Orbiter conçu et fabriqué par l’IASB - a débuté les observations scientifiques au début d'avril 2018. Des observations de H2O, HDO, CO , CO2 et O3 sont maintenant effectuées de manière routinière dans la géométrie nadir et en occultation solaire. Par chance, le début des observations scientifiques a coïncidé avec le début d'une tempête de poussière globale sur Mars; un événement assez rare et encore mal compris. NOMAD nous aidera à comprendre ce qui se passe dans l'atmosphère martienne lors de tels événements.
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Début de la phase scientifique

L'Orbiter ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO) est en orbite autour de Mars depuis octobre 2016. Après plus d'un an de freinage visant à ralentir le vaisseau spatial et à l'amener sur la bonne orbite, les instruments de TGO ont été réveillés et testés pour en vérifier leurs capacités. Tous les instruments ont commencé leurs premières observations scientifiques en avril 2018, juste avant le début de la tempête de poussière globale de 2018.

Observations de la tempête de poussière

L’instrument NOMAD a été conçu spécifiquement pour détecter et mesurer les gaz dans l’atmosphère de Mars. Il a ainsi été témoin de l’apparition et du développement de cette tempête de poussière et de son impact sur l’abondance de l’eau dans l’atmosphère martienne. La tempête de poussière de 2018 a débuté au moment de l'équinoxe d'automne de l’hémisphère nord (L ~ 185 °) et en l'espace de quelques semaines, la basse atmosphère de la planète était saturée de poussière en suspension. La présence de poussières et / ou de couches nuageuses entraîne des augmentations locales de la profondeur optique, l'effet étant plus prononcé aux latitudes moyennes proches de l'équateur (Figure 1, D-F). Même avant la tempête de poussière, de nombreuses couches étaient observées jusqu'à 40 km au-dessus de la surface (D, G); mais après le 1er juin, on a observé davantage de structures non présentes auparavant (E-F, H-I), à des altitudes de 20 à 35 km.

De l’eau sur Mars

NOMAD a mesuré les profils verticaux de l'eau et, pour la première fois, le profil vertical de HDO a pu également être observé dans l'atmosphère martienne. Les profils d’eau, H2O et HDO, montrent un net accroissement de leur abondance dans l’atmosphère moyenne après le début de la tempête de poussière. Cette augmentation est observée au-dessus de 20 km, la vapeur d'eau étant soulevée jusqu'à 90 km (Figure 2).

Qu'en est-il du méthane?

NOMAD a effectué et continue d'effectuer une recherche approfondie du méthane dans les mesures en occultation et au nadir. Jusqu'à présent, aucune signature claire n'a été trouvée.

Cependant, NOMAD est très sensible au méthane, même à l'état de traces. Nous pouvons donc en déduire des limites maximales pour la quantité de méthane présente dans l'atmosphère sur l'ensemble de la planète.

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Évolution de l'extinction des poussières et nuages obtenue par le canal NOMAD SO lors du déclenchement de la tempête de poussière: des premières observations d'avril et mai (figures de gauche) à la période d'août à septembre 2018 (figures de droite), pour différentes zones de latitudes (des régions polaires du nord, en haut, des régions équatoriales, au centre; à l'hémisphère sud, en bas).
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Les concentrations de H2O et de HDO avant et pendant la tempête.