ExoMars TGO rond de rode planeet genesteld

Twee jaar na zijn lancering nestelt de ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO) zich eindelijk in zijn definitieve baan rond Mars. De satelliet, die het instrument NOMAD van het Koninklijk Belgisch Instituut voor Ruimte-Aeronomie (BIRA) met zich meedraagt, heeft net een jaar van atmosferische afremming achter de rug en draait nu elke 2 uur een rondje rond Mars, zo’n 400 km boven het Marsoppervlak.
Het Belgische instrument NOMAD, dat op zoek zal gaan naar methaan en andere belangrijke gassen in de Marsatmosfeer, blijkt deze periode uitstekend te hebben doorstaan en is klaar om binnen enkele weken de wetenschappelijke fase te starten.

Aerobraking

De laatste keer dat NOMAD wakker geschud en aan het werk gezet werd, dateert reeds van maart 2017, net voor de aerobraking periode aanvatte. Gedurende die periode werd de baan van TGO gecorrigeerd door tijdens elke omwenteling een duik te nemen in de atmosfeer van Mars en zo de satelliet geleidelijk af te remmen tot het een cirkelvormige baan bereikte.

ExoMars Trace Gas Orbiter aerobraking in de Marsatmosfeer. Credit: ESA/ATG medialab

De instrumenten aan boord van TGO ondergaan in die fase heel wat temperatuurswisselingen tijdens elke doortocht door de bovenste lagen van de Marsatmosfeer. Het blijft altijd bang afwachten welk effect dit op de instrumenten heeft en of ze een dergelijke lange periode van inactiviteit wel overleven.

Instrument in uitstekende vorm

Nu het instrument na een jaar inactiviteit terug werd aangezet, blijkt NOMAD zich gelukkig in uitstekende gezondheid te bevinden. Functionele tests van de 3 NOMAD-kanalen konden bevestigen dat zij nog steeds volledig operationeel zijn.

NOMAD-instrument

De twee meest kritische onderdelen, de koelers die de detectoren in de infrarode kanalen tot op zeer lage temperatuur moeten brengen, doen het nog perfect. NOMAD kreeg meteen ook een stevige update te verwerken van de parametertabellen aan boord, en is daarmee helemaal klaar voor de wetenschappelijke metingen.

Uitgebreide testfase

Tot 21 april 2018 worden de TGO satelliet en alle instrumenten aan boord uitgebreid getest. Dit wordt de “commissioning” fase genoemd. De satelliet richt op dit moment echter nog niet in de optimale kijkrichting en dus zal het team nog even moeten wachten vooraleer de wetenschappelijk interessantste waarnemingen kunnen uitgevoerd worden.

Het centrum dat verantwoordelijk is voor de operaties van de satelliet (het Mission Operation Center in Darmstadt) zal zich in eerste instantie vertrouwd maken met de manier waarop de satelliet zich gedraagt in zijn baan rond Mars. Daarvoor zal de satelliet de hele tijd in zijn nominale oriëntatie blijven, i.e. met NOMAD gericht naar de planeet (nadir).

Zonne-occultatiemetingen met het NOMAD-instrument richting de Zon, die wetenschappelijk het interessantst zijn, zullen hierdoor nog niet mogelijk zijn. Het BIRA zal deze tijd gebruiken om het instrument verder te kalibreren en de thermische omgeving beter te leren kennen.

Klaar voor complexere manoeuvres

Aan het eind van de “commissioning” fase zal de baan perfect gekend zijn en zal de satelliet ook complexere manoeuvres kunnen uitvoeren, zoals zich naar de zon richten voor zonneoccultatiemetingen. Onze wetenschappers kunnen dan eindelijk aan de slag met de metingen die beetje bij beetje naar de Aarde teruggestuurd worden.

Voluit wetenschap

Het Mission Operation Center zal nog een aantal maanden de controle over de satelliet strak in handen houden. Na een viertal maanden pas zullen de wetenschappers zelf meer zeggenschap krijgen over welke manoeuvres TGO zal gaan uitvoeren.

Dan neemt het Science Operations Center in Madrid de leiding over. Dit centrum is verantwoordelijk voor de planning van de wetenschappelijke metingen van de verschillende instrumenten aan boord van TGO. Dit betekent dat de observaties vanaf dan volledig in functie van de wetenschappelijke doelstellingen gepland worden. Wij kijken alvast uit naar de ontdekkingen die NOMAD voor ons in petto heeft!