A NASA és az ESA új, közös Mars-felderítési programja gyorsan elindul egy elfogadott keret megvalósításában, amely a vörös bolygó keringtetõinek és leszállóhelyeinek ambiciózus új generációját hozza létre a 2016-os és a 2018-as indítóablakokkal kezdve.
Az európai vezetésű ExoMars Trace Gas Mission Orbiter-et (TGM) választották a közös kezdeményezés első űrhajójává, amelyet 2016 januárjában terveznek indítani egy NASA által szállított Atlas 5 rakéta fedélzetén egy 9 hónapos Mars-hajóúthoz. A cél a marsok légkörében levő nyomgázok, különösen a metán forrásainak és koncentrációjának tanulmányozása, amelyek jelentős biológiai következményekkel járnak. Változatos metánmennyiséget fedeztek fel a marsi keringő és földi távcsövek segítségével a földön. A keringtetőt valószínűleg egy kicsi statikus földelő elem kíséri, amelyet az ESA biztosít, és nevezik a belépési, leszállási és leszállási demonstrációs modulnak (EDM).
A NASA Mars programja módosítja tudományos stratégiáját, hogy egybeesjen az ESA-val létrehozott új közös vállalkozással, és éppen a marsi pályafutók jelenlegi nemzetközi flottájának és a Spirit, Opportunity és a Phoenix felfedezőinek a közelmúltbeli felfedezéseire épül (lásd korábbi mars-mozaikjaimat). Doug McCuiston, a NASA NASA Mars Exploration igazgatója a NASA központjában elmondta nekem egy interjúban, hogy „a NASA gyorsan halad a„ Kövesd a vizet ”felmérésen keresztül az alkalmazhatóság felmérésén keresztül, és tovább folytatja a„ Az élet jeleinek keresése ”témát. Az élet közvetlen keresése valószínűleg egy tű a szénakazalban, de a múltbeli vagy jelenlegi élet aláírása szélesebb körben terjedhet szerves anyagokban, metánforrásokban stb. ”
A NASA és az ESA kiadja a „Kihirdetés lehetőségeinek bejelentését 2010. januárjában”, amelyben javaslatokat tesz a tudományos műszerek készletére McCuiston szerint. „A tudományos eszközöket versenyképesen választják ki. Nyitottak az amerikai tudósok részvételére, akik szintén vezető nyomozóként szolgálhatnak ”. A javaslatok 3 hónapon belül esedékesek, és a NASA és az ESA közösen értékelik azokat. Az instrumentumok kiválasztására 2010 júliusában kerül sor, és a NASA által finanszírozott eszközök teljes költsége 100 millió dollárra korlátozódik.
„A 2016. évi küldetést a NASA-nak továbbra is hivatalosan jóvá kell hagynia egy előzetes tervezési felülvizsgálat után, amely akár 2010 végén, akár 2011 elején megtörténik. Az addig történő finanszírozást a Mars program következő évtizede ék fedezi, ahol az összes új induló küldetés jóváhagyásig tartózkodik. vagy nem, az ügynökség által ”- mondta nekem McCuiston. Az ESA Miniszterek Tanácsa most adta a „zöld fényt”, és hivatalosan jóváhagyta a 850 millió eurós (1,2 milliárd dolláros) kezdeti költségvetést az ExoMars program végrehajtásának megkezdésére a 2016. és a 2018. évi missziók számára, december 17-én az ESA székhelyén Párizsban, Franciaországban. Két éven belül további 150 millió eurót igényelnek mindkét misszió finanszírozási igényének teljesítéséhez.
Az ESA-nak többévesen el kellett halasztania saját ExoMars űrhajó-programját, mivel azt néhány évvel ezelőtt bejelentették a növekvő bonyolultság, a hiányos költségvetés és a technikai kihívások miatt, ami a tudományos célkitűzések lehatárolását és a kirakodott tudományos hasznos teher súlyának csökkenését eredményezte. Az ExoMars rover eredetileg a tervek szerint indult 2009-ben, és 2018-ra állítják be az új architektúra részeként.
A Trace Gas keringtető egyesíti az ESA korábban javasolt ExoMars keringtető elemét és a NASA javasolt Mars Science Orbiter elemeit. Ahogy jelenleg elképzelik, az űrhajó tömege körülbelül 1100 kg, és hozzávetőlegesen 115 kg-os tudományos hasznos teherbíró anyagot hordoz, amelyet a céljai eléréséhez szükségesnek tart. A műszereknek nagyon érzékenynek kell lenniük a légköri nyomgázok azonosságának és rendkívül alacsony koncentrációjának kimutatására, a metán és más fontos fajok térbeli és időbeli változásának jellemzésére, a nyomkövetkező gázok származási helyének meghatározására és annak meghatározására. biológiai vagy geológiai folyamatok által okozott. A jelenlegi fotokémiai modellek nem tudják megmagyarázni a metán jelenlétét a lágy légkörben, sem annak gyors megjelenését és pusztulását térben, időben vagy mennyiségben.
A tervezett eszközök között szerepel a nyomkövetéses gázdetektor és térképező, a hő-infravörös képalkotó, valamint a széles látószögű kamera és a nagy felbontású sztereo színes kamera (1–2 méteres felbontás). "Az összes adatot megosztják egymással, és megfelelnek a NASA politikájának, amely a teljes nyitott hozzáférésről és a bolygói adatrendszerbe való beillesztésről szól" - mondta McCuiston.
A keringő másik fő célja az lesz, hogy létrehozzon egy adatátviteli képességet minden felszíni misszióhoz 2022-ig, kezdve a 2016-os leszállással és két, 2018-ra elosztott roverrel. Ez az időkeret valószínűleg egybeeshet a Mars Sample Return missziókkal, amelyek sokan régóta kitűzött célja. tudósok.
Ha a költségvetés megengedi, az ESA azt tervezi, hogy kis mellékállomást (EDM) hoz létre, amely a jövőbeni küldetések szempontjából kritikus technológiákat tesztel. McCuiston arról számolt be, hogy „Ennek az ESA technológiai demonstrátornak a célja a mérsékelt hasznos teher kirakodására való képesség érvényesítése, tehát a leszállási hely kiválasztása nem tudományos alapú. Tehát várjon valamit, például Meridiani vagy Gusev - nagy, lapos és biztonságos. A NASA kérésre és az ITAR korlátozásain belül segíti az ESA mérnökét. ” Az EDM ejtőernyőket, radarokat és pulzáló folyadékhajtóművek csoportjait használja a leszálláshoz.
„Az ESA egy 3-4 kg-os hasznos rakománynál versenyre hívja ki az eszközöket” - magyarázta McCuiston. „A lehetőségek bejelentése az amerikai pályázók számára is nyitva áll, tehát lehet, hogy vannak néhány amerikai PI. Az ESA azt akarja, hogy egy kamera bizonyítsa, hogy földre kerültek. Egyébként a NASA nem tervezi jelentős szerepet az EDM-ben ”.
A leszálló valószínűleg időjárási állomásként működne, és viszonylag rövid élettartamú, esetleg 8 Sols vagy mars nap, az elemek kapacitásától függően. Az ESA nem tartalmaz hosszú távú energiaforrást, például napenergia-tömbökből, így a felszíni tudomány időtartama korlátozott lesz.
A keringő és a leszállás elválasztja a Marsra érkezéskor. A keringtető egy sor aerobrakerozási manővert fog végrehajtani, hogy végül egy 400 km magas körkörös tudományos pályára álljon, amely körülbelül 74 fokkal dől el.
A közös Mars építészetről hivatalosan megállapodtak tavaly nyáron Ed Weiler (NASA) és David Southwood (ESA) kétoldalú találkozóján, Plymouthban, Egyesült Királyság. Weiler a NASA Tudományos Misszió Igazgatóságának társult adminisztrátora, Southwood pedig az ESA tudományos és robotkutatási igazgatója. Megállapodást írtak alá a Mars Exploration Joint Initiative (MEJI) létrehozásáról, amely lényegében a NASA és az ESA Mars programjaihoz kapcsolódik, és körvonalazza programjaik felelősségét és céljait.
"A Mars felfedezésének előmozdításának kulcsa az Európával folytatott nemzetközi együttműködés" - mondta nekem egy interjúban Weiler. Nincs elég pénzünk ezen küldetések elvégzésére. Megtörtént az egyszerű dolgok, az újak pedig összetettebbek és drágábbak. A Mars Science Lab (MSL) költségtúllépése költségvetési problémákat okozott a jövőbeni mars-missziókhoz ”. Az MSL-túllépés fedezéséhez pénzeszközöket kell felhasználni a mars-költségvetés jövőbeli előirányzatainak felhasználására a 2010-től 2014-ig terjedő pénzügyi évre.
„2016 a logikus kiindulópont a közös munkához. A NASA 2016. évi küldetése lehet, ha Európával együtt dolgozunk, de nem, ha egyedül dolgozunk. Sokkal többet tehetünk az együttműködéssel, mivel mindkettőnknek tudományos szempontból ugyanazok a céljai vannak, és ugyanolyan típusú missziót akarunk végrehajtani ”. Weiler és Southwood utasította tudományos csapataikat, hogy találkozzanak és valós és tudományosan igazolható megközelítést alakítsanak ki. Weiler elmagyarázta nekem, hogy célja és reménye az volt, hogy egy izgalmas Mars építészetét visszaállítsa egy új űrhajóval, amely minden alkalommal elindul, 26 havonta történik, és amely elősegíti a tudomány korszerűségét. „Nagyon fontos kritikus új technológiát mutatni minden egymást követő küldetésben”.
További információ a 2018-as missziós tervről és azon túl egy nyomon követési jelentésben.
