Závada na přístroji sondy TGO

Závada na přístroji sondy TGO

16. února 2020

Evropsko-ruská sonda TGO nese čtyři vědecké přístroje, které pomáhají vědcům studovat podmínky na Marsu. Jedním z těchto přístrojů je i ACS – soubor spektrometrů pro studium atmosféry Marsu, který doplňuje další přístroj sondy TGO – tříkanálový spektrometr NOMAD. „Přístroj ACS je velkou vědeckou aparaturou o rozměrech 50 × 60 × 47 cm a hmotnosti 33,5 kg. Hlavní část ACS tvoří tři spektrometry NIR, MIR, TIRVIM a společný blok základní řídící elektroniky včetně identické zálohy. Záložní elektroniku měly i spektrometry NIR a MIR, u TIRVIM se tak ale nestalo z důvodu hmotnostních limitů pro ACS,“ říká Michal Václavík z České kosmické kanceláře. Právě spektrometr TIRVIM ale před pár dny potkala závada.

Systémy přístroje ACS
Zdroj: spaceflight101.com

Sonda TGO díky svému špičkovému vybavení posouvá naše znalosti o Marsu a výrazně tomu pomáhá i přístroj ACS. „Spektrometry NIR a MIR pracují v oboru 0,73–1,60 µm, resp. 2,3–4,3 µm a jejich úkolem je měřit vertikální profil (až do výšky 80 km) koncentrace CO₂, CH₄, H₂O, CO a hledání stop C₂H₂, C₂H₄, C₂H₆, SO₂, HO₂, H₂O₂, H₂CO, HCl, OCS, OH, O₂, NO. Přičemž u některých z plynů jde o vůbec první aparaturu, která umožňuje jejich detekci. Třetím spektrometrem souboru ACS je TIRVIM pracující v oboru 1,7–17,0 µm a jeho úkolem je měřit zejména množství aerosolu a teplotní profil atmosféry až do výšky 50–55 km a mapovat koncentraci CH₄ ve spolupráci s citlivějším spektrometrem MIR,“ říká Michal Václavík a dodává: „Přístroj ACS společně s NOMAD přinesly první zprávy o negativní detekci CH₄ v atmosféře Marsu. Což je překvapivé, s ohledem na vyšší citlivost ACS a NOMAD oproti čemukoli, co kdy lidé k Marsu či na jeho povrch vyslali. Stále probíhají další pozorování včetně koordinovaných kampaní se sondou Mars Express a roverem MSL. Spektrometr TIRVIM navíc také ukázal, že do vysoké atmosféry Marsu se dostává více vody, než se předpokládalo. Podařilo se vytvořit i první profil izotopů v atmosféře Marsu.“

Spektrální pásma pokrytá jednotlivými systémy přístroje ACS
Zdroj: spaceflight101.com/

Nyní však odborníci musí řešit technickou závadu na spektrometru TIRVIM. „Spektrometr TIRVIM je nejenom složitým optickým zařízením, ale s ohledem na pracovní oblast je třeba HgCdTe detekční prvek chladit na -208 °C. K tomu se využívá tepelné oddělení od zbytku ACS, umístění detekční části v Dewarově nádobě a zejména aktivní odvod tepla pomocí Stirlingova cryocooleru od izraelské firmy RICOR. Právě u cryocooleru došlo k anomálii a spektrometr TIRVIM tak byl vypnut. I když cryocooler pracoval přes 8 tisíc cyklů z 10 tisíc garantovaných, odborníci doufali ve 20 tisíc,“ vysvětluje Michal Václavík.

Detailní rozbor optiky systému TIRVIM
Zdroj: spaceflight101.com

Pro TIRVIM to ale nemusí být nutně definitvní stopka. „Konečný verdikt padne až po podrobné analýze celé situace. A to také z důvodu použití obdobného Stirlingova cryocooleru ve spektrometru MIR (detektor spektrometru NIR je chlazen termo-elektricky Peltierovým článkem). S degradací TIRVIM se počítalo od začátku, takže i vědecké úkoly byly voleny tak, aby se ty, kde bylo potřeba dat z TIRVIM provedly co nejdříve. I bez aktivního odvodu tepla bude možné provádět spektrometrem TIRVIM vědecká pozorování (v režimu SO – Solar Occultation, téměř beze změn), ale odstup signálu od tepelného šumu bude menší. Dopad na TGO a jeho vědeckou misi je akceptovatelný,“ říká Michal Václavík.