Статус калибровок ACS NIR

На протяжение долгих лет исследования водяного цикла в атмосфере и на поверхности Марса было одной из основных задач космических экспериментов на орбитальных и посадочных аппаратах. Картирование сезонного распределения H2O было начато еще на КА Викинг 1 и 2 и продолжается сейчас в экспериментах на КА Марс-Экспресс и Mars-Reconnaisance Orbiter. В частности, французско-российских эксперимент СПИКАМ проводит измерения воды в атмосфере на протяжении уже 15 лет в полосе 1.38 мкм. В 2018 году на орбите Марса начал научную программу спутник TGO, в задачи которого также входило исследование воды.
Эксперимент ACS (The Atmospheric Chemistry Suite) на борту спутника TGO ExoMars 2016 представляет собой комплекс из трех спектрометров (-NIR, -MIR и -TIRVIM), предназначенных для исследования атмосферы Марса в инфракрасном диапазоне спектра. Спектрометр NIR (Near-InfraRed) – это компактный прибор, работающий в диапазоне от 0.75 до 1.63 мкм с разрешающей способностью λ/Δλ около 25 000 и предназначенный для надирных измерений и солнечных затмений. Спектрометр использует акустооптический перестраиваемый фильтр (АОПФ) для выбора порядка дифракции в эшелле спектрометре. В течение одного измерительного цикла можно зарегистрировать до десяти различных дифракционных порядков, каждый из которых соответствует мгновенному спектральному диапазону 10-20 нм.
Основной задачей NIR при надирных наблюдениях является измерение концентрации водяного пара в полосе 1.38 мкм и интенсивности свечения О2 1.27 мкм в качестве индикатора содержания озона. К сожалению, первые результаты показали, что отношение сигнал/шум прибора не превышает 40, тогда как запланированное значение было более 100. Эксперимент ACS/NIR планировался для продолжения мониторинга атмосферных газов, выполняемых СПИКАМ-ИК: оба спектрометра работают практически в одном спектральном диапазоне, но имеют различную разрешающую способность: 2000 для СПИКАМ и ~25000 для NIR.
В этой работе мы представим сравнение восстановления воды для близких наблюдений двух приборов, статус калибровки прибора NIR, оценки уровня сигнал-шума и первые результаты NIR при надирных наблюдениях.

ЭкзоМарс - это космический эксперимент ЕКА и
Роскосмоса. Эксперимент ACS возглавляет ИКИ РАН в Москве. Калибровки и операции ACS финансируются Роскосмосом.

Мы также благодарим Правительство Российской Федерации за предоставленный грант 14.W03.31.0017 для научного обеспечения экспериментов с ACS.