ESA:s nya ExoMars orbiter har testat sin svit av instrument i omloppsbana för första gången, antyder en stor potential för framtida observationer.

The Trace Gas Orbiter, eller TGO, en gemensam strävan mellan ESA och Roscosmos, anlände till Mars den 19 oktober. Dess elliptiska bana tar den från 230–310 km över ytan till cirka 98 000 km var 4,2:e dag.

Den tillbringade de två sista omloppsbanorna under 20–28 november med att testa sina fyra vetenskapliga instrument för första gången sedan ankomsten, och göra viktiga kalibreringsmätningar.

Data från den första omloppsbanan har gjorts tillgängliga för den här utgåvan för att illustrera omfånget av observationer som kan förväntas när farkosten anländer till sin nästan cirkulära bana på 400 km höjd sent nästa år.

TGO:s huvudmål är att göra en detaljerad inventering av ädelgaser som utgör mindre än 1% av atmosfärens volym, inklusive metan, vattenånga, kvävedioxid och acetylen.

Av stort intresse är metan, som på jorden produceras främst av biologisk aktivitet, och i mindre utsträckning genom geologiska processer såsom vissa hydrotermiska reaktioner.

De två instrument som har till uppgift att ha denna roll har nu visat att de kan ta mycket känsliga spektra av atmosfären. Under testobservationerna förra veckan, Atmospheric Chemistry Suite fokuserade på koldioxid, som utgör en stor volym av planetens atmosfär, medan Nadir and Occultation for Mars Discovery-instrumentet hamnade på vatten.

De samordnade också observationer med ESA:s Mars Express och NASA:s Mars Reconnaissance Orbiter, som de kommer att göra i framtiden.

Kompletterande mätningar av orbiterns neutrondetektor, FREND, kommer att mäta flödet av neutroner från planetens yta. Skapat av inverkan av kosmiska strålar, sättet på vilket de emitteras och deras hastighet när de anländer till TGO pekar på sammansättningen av ytskiktet, särskilt till vatten eller is strax under ytan.

Instrumentet har varit aktivt vid olika tidpunkter under kryssningen till Mars och vid senaste tillfällen när det flyger nära ytan kunde det identifiera den relativa skillnaden mellan regioner med känt högre och lägre neutronflöde, även om det kommer att ta flera månader att producera statistiskt signifikanta resultat.

Liknande, instrumentet visade en tydlig ökning av neutrondetektering när det var nära Mars jämfört med när det var längre bort.

De olika funktionerna hos Color and Stereo Surface Imaging System demonstrerades också, med 11 bilder tagna under den första närflygningen den 22 november.

Närmast närmsta rymdfarkosten var 235 km från ytan, och flyger över Hebes Chasma-regionen, strax norr om kanjonsystemet Valles Marineris. Det här är några av de närmaste bilderna som någonsin kommer att tas av planeten av TGO, med tanke på att rymdfarkostens sista omloppsbana kommer att vara på cirka 400 km höjd.

Kamerateamet genomförde också ett snabbt första test för att producera en 3D -rekonstruktion av en region i Noctis Labyrinthus, från ett stereopar med bilder.

Även om bilderna är imponerande skarpa, data som samlas in under denna testperiod kommer att bidra till att förbättra kamerans inbyggda programvara samt kvaliteten på bilderna efter bearbetning.

"Vi är oerhört glada och stolta över att se att alla instrument fungerar så bra i Mars -miljön, och detta första intryck ger en fantastisk förhandstitt på vad som komma skall när vi börjar samla in data på riktigt i slutet av nästa år, säger Håkan Svedhem, ESA:s TGO Project Scientist.

"Det är inte bara själva rymdfarkosten som fungerar bra, men jag är glad över att se de olika teamen arbeta så effektivt för att ge oss denna imponerande insikt.

"Vi har identifierat områden som kan finjusteras i god tid innan det huvudsakliga vetenskapsuppdraget, och vi ser fram emot att se vad denna fantastiska vetenskapliga orbiter kommer att göra i framtiden."