Novi skupni program raziskovanja Marsa Nasa in ESA hitro napreduje k uresničevanju dogovorjenega okvira za izgradnjo ambiciozne nove generacije orbiterjev in zemeljskih krožnikov rdečega planeta, začenši z izstrelitvenima oknoma 2016 in 2018.
Evropski orbiter sledilnega plina ExoMars Trace Gas (TGM) je bil izbran za prvo vesoljsko plovilo skupne pobude in naj bi se januarja 2016 izstrelil na krovu rakete Atlas 5, ki jo je NASA dobavila za 9-mesečno križarjenje po Marsu. Namen je proučiti sledove plinov v marsovskem ozračju, zlasti vire in koncentracijo metana, ki imajo pomembne biološke posledice. Marsovski orbiter in zemeljski teleskopi so na zemlji zaznali spremenljive količine metana. Orbiter bo verjetno spremljal majhen statični odstranjevalec, ki ga je predložil ESA in je poimenovan modul za vstop, spust in pristanek (EDM).
Nasin program Mars preusmeri svojo znanstveno strategijo v sovpadanje z novim skupnim podvigom z ESA in tudi nadgradi na nedavnih odkritjih sedanje mednarodne flote marsovskih orbiterjev in raziskovalcev površin Spirit, Opportunity in Phoenix (glejte moje prejšnje marsove mozaike). Doug McCuiston, NASA-in direktor raziskovanja Marsa v NASA-inem sedežu, mi je v intervjuju povedal, da "NASA hitro napreduje od" Sledite vodi "z oceno življenjske sposobnosti in na temo" Iščemo znake življenja ". Življenjsko iskanje je najbrž igla v kozolcu, toda podpisi preteklega ali sedanjega življenja se lahko širše širijo z organskimi viri, metani itd. "
Nasa in ESA bosta januarja 2010 izdala "Obvestilo o možnostih za orbiterja" in v skladu z McCuistonom ponudila predloge za zbirko znanstvenih instrumentov. »Znanstveni inštrumenti bodo izbrani konkurenčno. Odprti so lahko za sodelovanje ameriških znanstvenikov, ki lahko služijo tudi kot glavni preiskovalci (PI). " Predlogi bodo zapadli čez 3 mesece, skupaj pa jih bosta ocenjevali NASA in ESA. Izbira instrumentov je napovedana julija 2010, celotni stroški instrumentov, ki jih financira NASA, pa so omejeni na 100 milijonov dolarjev.
"Misijo za leto 2016 mora NASA uradno odobriti po predhodnem pregledu načrtovanja, ki se bo zgodil bodisi konec leta 2010 bodisi v začetku leta 2011. Financiranje do takrat je zajeto v klistih naslednjega desetletja programa Mars, kjer vse nove misije zagona prebivajo do odobritve ali ne, s strani agencije, «mi je rekel McCuiston. Svet ministrov ESA je ravnokar dal „zeleno luč“ in uradno odobril začetni proračun v višini 850 milijonov evrov (1,2 milijarde dolarjev) za začetek izvajanja programa ExoMars za misije 2016 in 2018 17. decembra na sedežu ESA v Parizu v Franciji. V dveh letih bo za izpolnitev zahtev za financiranje obeh misij potrebnih še 150 milijonov evrov.
ESA je morala večkrat zamujati z lastnim programom vesoljskih plovil ExoMars, saj so ga pred nekaj leti napovedali zaradi vse večje zapletenosti, nezadostnih proračunov in tehničnih izzivov, kar je povzročilo razčlenitev znanstvenih ciljev in zmanjšanje teže pristanka znanstvene narave. Rover ExoMars naj bi bil prvotno predstavljen leta 2009, zdaj pa je določen za leto 2018 kot del nove arhitekture.
Orbitacija sledove plina združuje elemente prej predlaganega ESA-jevega orbitela ExoMars in NASA-jevega Mars Mars Orbiterja. Kot je trenutno predvideno, bo vesoljsko plovilo tehtalo približno 1100 kg in bo imelo približno 115 kg koristne znanstvene obremenitve, kar je najmanj potrebno za dosego njegovih ciljev. Instrumenti morajo biti zelo občutljivi, da lahko ugotovijo identiteto in izjemno nizko koncentracijo atmosferskih sledov v sledovih, ki označujejo prostorsko in časovno variacijo metana in drugih pomembnih vrst, locirajo izvorni izvor sledljivih plinov in ugotavljajo, ali so ti ki jih povzročajo biološki ali geološki procesi. Sedanji fotokemični modeli ne morejo razložiti prisotnosti metana v atmosferi marine niti njegovega hitrega pojava in uničenja v prostoru, času ali količini.
Med načrtovanimi instrumenti so detektor plina v sledovih in kartograf, termalni infrardeči slikovnik in širokokotna kamera ter stereo barvna kamera z visoko ločljivostjo (ločljivost 1-2 metra). "Vsi podatki se bodo delili skupaj in bodo v skladu z NASA-inimi politikami glede popolnoma odprtega dostopa in objave v sistem planetarnih podatkov", je dejal McCuiston.
Drugi ključni cilj orbiterja bo vzpostavitev zmogljivosti podatkovne releje za vse površinske misije do leta 2022, začenši z letalom leta 2016 in dvema roverjema, ki sta predvidena za leto 2018. Ta časovni okvir bi se lahko sovpadel z misijami vračanja Mars Sample Return, dolgo iskan cilj mnogih znanstveniki.
Če proračun dopušča, ESA načrtuje, da bo poškodoval manjši spremljevalec (EDM), ki bi preizkušal kritične tehnologije za prihodnje misije. McCuiston mi je sporočil, da: „Cilj tega demonstratorja tehnologije ESA je potrjevanje sposobnosti pristajanja zmernih koristnih obremenitev, tako da izbira pristajalnega mesta ne bo usmerjena v znanost. Tako da pričakujte nekaj, kot sta Meridiani ali Gusev - veliko, ravno in varno. NASA bo pomagala ESA inženiringu na zahtevo in v okviru omejitev ITAR. " EDM bo za pristanek uporabil padalce, radar in grozde tekočih potisnih potisnikov.
"ESA načrtuje tekmovalni razpis za instrumente na svojih 3-4 kg nosilnosti," je pojasnil McCuiston. "Objava priložnosti bo na voljo tudi ameriškim predlagateljem, tako da bodo morda nekateri ameriški raziskovalni posredniki. ESA želi, da bi fotoaparat "dokazal", da so prišli na tla. Sicer za NASA v EDM ni načrtovane pomembne vloge. "
Lander bi verjetno deloval kot vremenska postaja in bi bil relativno kratek, morda 8 Sols ali marsovskih dni, odvisno od zmogljivosti baterij. ESA ne vključuje dolgoročnega vira energije, na primer iz sončnih nizov, zato bo znanost o površini tako trajala omejeno.
Orbiter in pristanišče bi se ločilo ob prihodu na Mars. Orbiter bo uporabil vrsto aerobraking manevrov, da se bo sčasoma spustil v 400 km visoko krožno znanstveno orbito, nagnjeno pri približno 74 stopinjah.
Skupna arhitektura Marsa je bila formalno dogovorjena prejšnje poletje na dvostranskem srečanju med Edom Weilerjem (NASA) in Davidom Southwoodom (ESA) v Plymouthu v Veliki Britaniji. Weiler je NASA-jev pridruženi administrator Direktorata za znanstveno misijo, Southwood pa direktor ESA za znanost in robotsko raziskovanje. Podpisali so sporazum o ustanovitvi skupne pobude za raziskovanje Marsa (MEJI), ki v bistvu ogroža marsove programe NASA in ESA ter opredeljuje njihove programske odgovornosti in cilje.
"Ključno za nadaljevanje raziskovanja Marsa je mednarodno sodelovanje z Evropo," mi je v intervjuju dejal Weiler. "Nimamo dovolj denarja, da bi te misije ločeno opravljali. Lahke stvari so bile narejene, nove pa so bolj zapletene in drage. Prekoračitve stroškov na Mars Science Lab (MSL) so ustvarile proračunske težave za prihodnje misije na marsu. " Za plačilo prekoračitve MSL je treba v proračunskih letih 2010 do 2014 prevzeti sredstva iz prihodnjih proračunskih sredstev za marce.
„2016 je logično izhodišče za skupno delo. Nasa ima lahko misijo 2016, če sodelujemo z Evropo, ne pa tudi, če delamo sami. S skupnim sodelovanjem lahko storimo veliko več, saj imata oba enaka cilja znanstveno in želimo opravljati iste vrste misije. " Weiler in Southwood sta svojim znanstvenim skupinam naročila, naj se sestanejo in določijo realističen in znanstveno utemeljen pristop. Weiler mi je razložil, da je bil njegov cilj in upanje obnoviti vznemirljivo Marsovo arhitekturo z novim vesoljskim plovilom, ki se izstreli ob vsaki priložnosti, ki se zgodi vsakih 26 mesecev in ki napreduje vrhunskemu znanju. "Zelo pomembno je pokazati novo kritično tehnologijo pri vsaki naslednji misiji."
Več o načrtu misije za leto 2018 in naprej v poročilu o spremljanju.
