L’eau et Mars: 20 ans de fonctionnement pour le détecteur HEND russe
Voilà 20 ans, le 7 avril 2001, avait lieu le lancement de l'engin spatial «Mars Odyssey» (Mars Odyssey, NASA), à bord duquel est installé le détecteur de neutrons russe HEND (High Energy Neutron Detector).
La localisation de l'appareil HEND sur Mars Odyssey.
L'appareil a été développé à l'Institut de recherche spatiale (IKI) de l'Académie des sciences de Russie sur ordre de l'Agence spatiale fédérale (aujourd'hui Roscosmos) et a été inclus dans la charge utile de l'engin spatial conformément à l'accord de coopération entre Roscosmos et la NASA.
Les deux principaux résultats de cette expérience sont liés à la recherche d'eau sur Mars. HEND a découvert une fraction massique importante d'eau dans le sol de la couche supérieure de la surface de Mars aux latitudes équatoriales et tempérées et a découvert de vastes zones de pergélisol glacé au-dessus de 60 ° des latitudes nord et sud.
Cartes de rayonnement neutronique de Mars selon l'instrument HEND. En bas: carte allant de 60 ° de latitude nord à 60 ° de latitude sud; en haut: cartes des régions polaires de pergélisol glacé. L'échelle de couleur correspond aux estimations de la fraction massique d'eau dans le sol de Mars.
Sur la base de ces résultats, des idées modernes sur les conditions naturelles sur Mars ont été élaborées et un modèle de son évolution dans le passé a été construit.
Les données de l'instrument HEND sont disponibles pour 9 années martiennes de mesures continues du rayonnement neutronique de Mars depuis l'orbite et ont permis de construire des profils de condensations hivernales du dioxyde de carbone atmosphérique pour les hémisphères sud et nord de la planète et d'affiner le modèle annuel de variations saisonnières de cette planète.
La surveillance continue des rayonnements gamma cosmiques a également permis à l'équipe scientifique de l'expérience HEND de participer au programme international d'étude des sursauts gamma cosmiques. Pendant 20 ans, 635 sursauts ont été enregistrés, pour 266 événements, les données de l'appareil ont permis de déterminer la position des sources de rayons gamma dans la sphère céleste.
Les résultats de la recherche dans l'expérience HEND ont été inclus dans 194 publications scientifiques, le nombre total de citations de l'expérience HEND est de 371.
Sur la base de l'expérience acquise lors du développement et de la mise en œuvre de l'expérience HEND à l'IKI RAN, les télescopes à neutrons LEND et FREND ont été créés pour la cartographie des neutrinos orbitaux de la Lune et de Mars, respectivement. L'opération conjointe de l'instrument HEND avec le télescope à neutrons FREND arrivé en orbite de Mars (projet ExoMars de l'ESA), qui a débuté en 2016, a permis d'augmenter significativement la résolution spatiale de la cartographie neutronique de la planète rouge. Grâce à cela, des zones locales à très forte teneur en eau ont été découvertes, qui sont probablement des «oasis» du pergélisol martien.
Trois zones d '«oasis» équatoriales à forte teneur en eau, obtenues avec une haute résolution spatiale sur la base du traitement conjoint des données de mesure des instruments HEND et FREND (vaisseau spatial TGO, mission ExoMars-2016). De gauche à droite - les zones du volcan Olympus, du Xanthus land et des Medusa sillons. La teneur en eau dans ces zones peut atteindre 80% en poids.
A l'heure actuelle de son 20e anniversaire dans l'espace, l'appareil HEND continue de fonctionner normalement sur l'orbite martienne sans aucun problème. Les nouvelles données permettront de poursuivre les recherches sur les saisons martiennes annuelles et le suivi des sursauts gamma spatiaux. Sur la base de ces données, une évaluation comparative de la situation de rayonnement dans l'orbite martienne pour les 24 cycles passés et les 25 prochains cycles d'activité solaire sera réalisée.