Сборник тезисов докладов шестнадцатой Всероссийской открытой конференции "Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса", Москва, ИКИ РАН, 2018 год

(http://smiswww.iki.rssi.ru/d33_conf)

Сезонные карты CO2 льда по данным СПИКАМ/Марс-Экспресс

Ломакин А. А. (1,2), Федорова А.А. (1), Кораблев О.И. (1), Монтмессан Ф. (3), Евдокимова Н.А. (1)
(1) Институт космических исследований РАН, Москва, Россия
(2) Московский физико-технический институт (государственный университет), Долгопрудный, Россия
(3) LATMOS – UVSQ/UPMC/CNRS, Гюйанкур, Франция
CO2 цикл определяет фундаментальные процессы, как на поверхности, так и в атмосфере Марса. На полюсах, конденсация большой части атмосферы (до 30%) вызывает сезонный рост и отступление полярных шапок [1], изменяя отражательную и излучательной способность поверхности, что имеет огромные последствия для энергетического бюджета планеты [2], меняет локальный и глобальный климат на планете [3].
ИК спектроскопия - один из способов измерения количества CO2 льда на поверхности Марса. CO2 лед имеет узкие полосы поглощения в ближнем ИК диапазоне, которые позволяют отличить его от газового поглощения атмосферы. Эти полосы позволили получить сезонную эволюцию и сублимацию CO2 льда на полярных шапках [4]. Тем не менее, сам спектр углекислого льда на полюсах в ближнем ИК диапазоне до сих пор детально не изучен, поскольку картирующие спектрометры низкого разрешения, находящиеся на орбите Марса (OMEGA/MEX и CRISM/MRO), не могут разрешить узкие полосы поглощения СО2 льда.
Спектрометр СПИКАМ-ИК выполняет наблюдения атмосферы и поверхности Марса в ближнем ИК диапазоне (1-1.7 мкм, разрешающая способность ~2000) с 2004-го года.
Наблюдения содержат информацию о распределении льдов на поверхности Марса с 27-го по 34-ый Марсианские годы. Анализ этого массива данных в отношении спектров поверхности все еще не был выполнен. Для обработки наблюдений и получения "чистого" спектра поверхности нами был разработан алгоритм очистки от атмосферных полос поглощения, основанный на последний версии спектроскопической базы данных HITRAN2016 [5] и Марсианской модели общей циркуляции MCD v5.3 [6]. В докладе будут представлены спектры поверхности высокого спектрального разрешения над полюсами Марса и сезонные карты межгодовых вариаций углекислого льда на поверхности.
Работа поддержана Министерством образования и науки Российской Федерации - грант 14.W03.31.0017.

Ключевые слова: Марс, поверхность, CO2 лед, спектроскопия, SPICAM, Mars-Express
Литература:
  1. Piqueux S., Byrne S., Kieffer H., Titus T., Hansen C., Icarus, Volume 251, 2015, Pages 332-338, https://doi.org/10.1016/j.icarus.2014.12.014.
  2. Wood S.E., David A.Paige, Icarus (1992), Volume 99, Issue 1, p. 15-27; doi:10.1016/0019-1035(92)90167-6.
  3. Hourdin et al., Workshop on Atmospheric Transport on Mars p 16-17
  4. Langevin, Y., et al. (2006), Nature 442(7104): 790-792.
  5. Rothman, L. et al., The hitran2012 molecular spectroscopic database. Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer, 130:4–50, 2013.
  6. Millour E. et al., The Mars Climate Database (MCD version 5.2). In European Planetary Science Congress 2015, volume 10, pages EPSC2015–438. EPSC, 2015.

Дистанционное зондирование планет Солнечной системы

354