Skip to main content

NOMAD aan boord van de ExoMars Trace Gas Orbiter: de eerste resultaten

Research Topic Chapter
News flash intro
NOMAD is een instrument aan boord van de ExoMars Trace Gas Orbiter dat ontworpen en gebouwd is bij het BIRA. Na een lange aerobrakingfase van de Orbiter rond Mars, gevolgd door een reeks technische testen, begon NOMAD begin april 2018 met de wetenschappelijke waarnemingen. Observaties van H2O, HDO, CO, CO2 en O3 worden nu routinematig uitgevoerd in nadir- en zonne-occultatiemodus. Toevallig viel de start van de wetenschappelijke waarnemingen samen met het begin van een globale stofstorm op Mars, een fenomeen dat vrij zeldzaam is en nog steeds niet volledig begrepen wordt. NOMAD zal ons inzicht verschaff en in wat er met de Marsatmosfeer gebeurt tijdens deze buitengewone fenomenen.
Body text

Start van de wetenschappelijke fase

De ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO) kwam aan bij de planeet Mars in oktober 2016. Na meer dan een jaar ‘aerobraking’ om het ruimtevaartuig te vertragen en het in de juiste baan te brengen, werden de instrumenten aan boord TGO gewekt en getest om hun vermogen te controleren. Alle instrumenten startten hun eerste wetenschappelijke waarnemingen in april 2018, net voor het begin van de globale stofstorm in 2018.

Stofstorm-waarnemingen

Het NOMAD-instrument is specifiek ontworpen om gassen in de atmosfeer van Mars te detecteren en te meten, en was zo getuige van het begin en de ontwikkelingen van deze globale stofstorm en de invloed ervan op de hoeveelheid water in de Marsatmosfeer.

De stofstorm van 2018 begon bij de noordelijke herfstequinox (Ls~185°) en binnen de paar weken was de lagere atmosfeer van de planeet vol met atmosferisch stof. De aanwezigheid van stof- en/of wolkenlagen veroorzaakt lokale toenames van de optische diepte, met het meest uitgesproken effect op middelste breedtegraden dichtbij de evenaar (Figuur 1, D-F).

Zelfs vóór de stofstorm werden vele lagen tot 40 km boven het oppervlak waargenomen (D, G); maar na 1 juni werden meer kenmerken waargenomen op 20-35 km hoogte die eerder niet aanwezig waren (E-F, H-I).

Water op Mars

NOMAD mat verticale waterprofielen; en voor de eerste keer kon ook het verticale profiel van HDO worden waargenomen in de atmosfeer van Mars.

Waterprofielen, zowel H2O als HDO, vertonen een grote toename in de middelste atmosfeer na het begin van de stofstorm. De toename in water wordt waargenomen boven de 20 km, waarbij waterdamp omhoog wordt gebracht tot 90 km (Figuur 3).

En wat met methaan?

NOMAD heeft een grondige zoektocht naar methaan uitgevoerd en blijft dit uitvoeren in zowel nadir- als zonne-occultatiemetingen.

Tot nu toe is er geen duidelijk patroon gevonden, maar NOMAD is erg gevoelig voor zelfs sporenhoeveelheden methaan – zo kunnen we bovengrenzen afleiden van de hoeveelheid methaan die in de atmosfeer over de hele planeet aanwezig is.

Figure 2 body text
Figure 2 caption (legend)
Figuur 2: Evolutie van de stof/wolk-uitdoving bekomen door het NOMAD SO-kanaal tijdens het begin van de globale stofstorm: van de eerste waarnemingen in april en mei (linkerpanelen) tot het tijdframe van augustus-september 2018 (rechterpanelen), voor verschillende breedtegebieden (van noordelijke poolgebieden, top, equatoriale gebieden, centrum; naar zuidelijk halfrond, bodem).
Figure 3 body text
Figure 3 caption (legend)
Figuur 3: H2O en HDO concentraties vóór (blauw) en tijdens de storm (rood).