In januari 2016 vertrekt de sonde ExoMars Trace Gas Orbiter naar de rode planeet met aan boord een nieuw meetinstrument, dat het werk is van een internationaal consortium onder leiding van België. Het instrument zal de atmosfeer van Mars onderzoeken, op zoek naar aanwijzingen voor de aanwezigheid van leven.
In januari 2016 vertrekt de sonde ExoMars Trace Gas Orbiter naar de rode planeet met aan boord een nieuw meetinstrument, dat het werk is van een internationaal consortium onder leiding van België. Het instrument zal de atmosfeer van Mars onderzoeken, op zoek naar aanwijzingen voor de aanwezigheid van leven. Op dinsdag 24 maart 2015 is het instrument voor het laatst te bezichtigen in België*, daarna verlaat het ons land en wordt het geleverd aan de Europese Ruimtevaartorganisatie ESA voor definitieve montage op de satelliet. Vijf jaar geleden, in 2010, werd het NOMAD-instrument door de ruimtevaartagentschappen ESA en NASA geselecteerd als één van de wetenschappelijke instrumenten aan boord van de missie ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO). In 2013 nam het Russische ruimtevaartagentschap ROSCOSMOS de fakkel over van NASA. De ExoMars TGO missie wordt in januari 2016 gelanceerd voor een reis naar de rode planeet, die 9 maand in beslag zal nemen. Na nog eens een periode van 9 maand waarin de satelliet naar zijn uiteindelijke baan afdaalt, kunnen de wetenschappelijke metingen in juli 2017 aanvatten. Deze metingen zijn momenteel gepland voor een periode van twee Marsjaren (of vier Aardse jaren). Tot op vandaag zijn de wetenschappers en ingenieurs van het NOMAD-team van het Belgisch Instituut voor Ruimte-Aeronomie (BIRA) druk bezig met de voorbereiding van het NOMAD-instrument. Dit instrument bestaat uit drie kanalen:
- SO (Solar Occultation), een kopie van het instrument SOIR dat zich aan boord bevond van de succesvolle ESA-missie Venus Express, voor observaties in zonne-occultatie, waarbij het spectrum van de zon doorheen de atmosfeer van de planeet vastgelegd wordt tijdens zonsopgang en zonsondergang
- LNO (Limb Nadir solar Occultation), een verbeterde versie van SOIR, voor observaties in nadir, waarbij het instrument rechtstreeks naar het oppervlak van Mars gericht wordt
- UVIS, een UV-kanaal voor de detectie van ozon en aerosolen
Eén van de belangrijkste uitdagingen bij de ontwikkeling van het NOMAD-instrument was het aanpassen van het concept van het instrument SOIR, dat oorspronkelijk ontworpen was voor observaties waarbij rechtstreeks naar de zon gekeken wordt (zonne-occultatie), aan nadir-metingen, waarbij de straling uitgezonden en gereflecteerd door het oppervlak van Mars gemeten wordt. Het signaal bij nadir-metingen is namelijk ongeveer 10 000 keer zwakker dan bij observaties waarbij rechtstreeks naar de zon gekeken wordt.
Voorstelling van de verschillende meettechnieken: zonne-occultatie (oranje pijl), nadir (blauwe pijl) - Foto: BIRA
Doel
De infraroodkanalen SO en LNO zullen op zoek gaan naar methaan. Aanwezigheid van methaan kan een aanwijzing zijn voor het bestaan van leven, nu of in het verleden, of voor geologische activiteit, o.a. vulkanisme. SO zal de atmosfeer afspeuren op zoek naar methaan en zal tegelijk ook de andere bestanddelen van de atmosfeer analyseren. Als er methaan gevonden wordt in de atmosfeer, gaat LNO op zoek naar de bronnen van methaan op het oppervlak van Mars. Het UV-kanaal kan zowel zonne-occultatie metingen als nadir-metingen uitvoeren. Doordat UVIS gebruik maakt van het UV en zichtbare deel van het zonlicht kunnen andere stoffen gemeten worden dan met SO en LNO, zoals bv. ozon.
Het NOMAD-consortium
NOMAD is een internationaal consortium onder leiding van België (verantwoordelijke: Ann Carine Vandaele van het BIRA), met wetenschappers en ingenieurs uit Spanje, Italië, UK, maar ook uit Canada en de Verenigde Staten. Het instrument wordt in nauwe samenwerking met de Belgische industrie ontwikkeld:
- OIP (Oudenaarde) zorgt als hoofdcontractor voor het algemene project management en de constructie van de infraroodkanalen (SO en LNO), maar ook voor de integratie van alle kanalen.
- Lambda-X (Nijvel) is verantwoordelijk voor de constructie van het UVIS-kanaal.
- Thales Alenia Space Belgium (Charleroi) staat in voor het bouwen van de elektronica.
- AMOS (Luik), Vaskon (Menen), Deforche engineering (Dadizele), ES Tooling (Genk) en Isalas (Eke) zijn toeleveranciers van optische en mechanische onderdelen.
Op dit moment ondergaat NOMAD een hele reeks testen in het Centre Spatial de Liège te Luik. De uiteindelijke kalibratie van het hele instrument zal uitgevoerd worden door onderzoekers van het BIRA. De levering van het instrument aan ESA is voorzien voor 15 april 2015. Vervolgens zal NOMAD bij Thales Alenia Space France (Cannes) geïntegreerd worden op de ExoMars satelliet. De lancering is voorzien voor januari 2016.
