Nový spoločný program prieskumu NASA a ESA na Marse rýchlo napreduje v implementácii dohodnutého rámca na vybudovanie ambicióznej novej generácie orbitrov a pristávacích dráh červenej planéty, počnúc oknami na spustenie 2016 a 2018.
Európska vesmírna misia ExoMars Trace Gas Mission Orbiter (TGM) bola vybraná ako prvá kozmická loď spoločnej iniciatívy a jej spustenie sa uskutoční v januári 2016 na palube rakety Atlas 5 dodávanej NASA na 9-mesačnú plavbu na Mars. Účelom je študovať stopové plyny v marťanskej atmosfére, najmä zdroje a koncentráciu metánu, ktorá má významné biologické dôsledky. Variantné množstvá metánu boli detegované teleskopmi na Zemi a pozemnými teleskopmi. Orbiter bude pravdepodobne sprevádzať malý statický pristávací modul poskytnutý ESA a označovaný ako modul demonštrácie vstupu, zostupu a pristátia (EDM).
Program NASA Mars presúva svoju vedeckú stratégiu tak, aby sa časovo zhodovala s novým spoločným podnikom s ESA a aby vychádzala z nedávnych objavov súčasnej medzinárodnej flotily marťanských obežných dráh a povrchových prieskumov Spirit, Opportunity a Phoenix (pozri moje predchádzajúce mozaiky mars). Doug McCuiston, riaditeľ Mars Exploration spoločnosti NASA na ústredí NASA, mi povedal v rozhovore, že „NASA rýchlo napreduje od„ Follow the Water “, a to hodnotením ich obyvateľov a témou„ Hľadanie známok života “. Priame hľadanie života je pravdepodobne v kupce sena, ale podpisy minulého alebo súčasného života sa môžu šíriť oveľa viac prostredníctvom organických látok, zdrojov metánu atď. “
NASA a ESA vydajú „Oznámenie o príležitosti pre obežnú dráhu v januári 2010“, v rámci ktorého požiadajú McCuistona o návrhy vedeckých nástrojov. „Vedecké nástroje sa vyberú súťaživo. Sú otvorené účasti vedcov z USA, ktorí môžu slúžiť aj ako vedúci detektívov (PI). “ Návrhy sú splatné do 3 mesiacov a budú spoločne vyhodnotené NASA a ESA. Výber nástrojov je naplánovaný na oznámenie v júli 2010 a celkové náklady na nástroje financované NASA sú obmedzené na 100 miliónov dolárov.
„Misia 2016 musí byť oficiálne schválená NASA aj po predbežnom preskúmaní návrhu, ktoré sa uskutoční koncom roka 2010 alebo začiatkom roku 2011. Financovanie dovtedy je pokryté klinom„ Ďalší desať rokov programu Mars “, kde všetky nové misie zostávajú až do schválenia. alebo nie prostredníctvom agentúry “, povedal mi McCuiston. Rada ministrov ESA práve dala „zelenú“ a formálne schválila počiatočný rozpočet vo výške 850 miliónov eur (1,2 miliardy dolárov) na začatie vykonávania svojho programu ExoMars na misie 2016 a 2018 17. decembra v ústredí ESA v Paríži vo Francúzsku. Na splnenie požiadavky na financovanie oboch misií bude do dvoch rokov potrebných ďalších 150 miliónov EUR.
ESA musela opakovane odďaľovať svoj vlastný program kozmických lodí ExoMars, pretože bol ohlásený pred niekoľkými rokmi z dôvodu rastúcej zložitosti, nedostatočných rozpočtov a technických výziev, ktoré viedli k vyčísleniu vedeckých cieľov a zníženiu hmotnosti vyloženého vedeckého užitočného zaťaženia. ExerMars rover bol pôvodne naplánovaný na spustenie v roku 2009 a teraz je nastavený na rok 2018 ako súčasť novej architektúry.
Orbiter Trace Gas kombinuje prvky skôr navrhovaného ESA ExoMars orbiter a NASA navrhnutý Mars Science Orbiter. Ako sa v súčasnosti predpokladá, kozmická loď bude mať hmotnosť približne 1100 kg a bude mať približne 115 kg užitočného zaťaženia vedy, čo je minimum považované za potrebné na dosiahnutie jej cieľov. Prístroje musia byť vysoko citlivé, aby boli schopné detegovať identitu a extrémne nízku koncentráciu stopových plynov v atmosfére, charakterizovať priestorovú a časovú variabilitu metánu a iných dôležitých druhov, lokalizovať zdrojový pôvod stopových plynov a určiť, či sú spôsobené biologickými alebo geologickými procesmi. Súčasné fotochemické modely nevedia vysvetliť prítomnosť metánu v atmosfére markízy ani jeho rýchly vzhľad a deštrukciu v priestore, čase alebo množstve.
Medzi plánovanými nástrojmi sú detektor a mapovač stopových plynov, termovízny infračervený snímač a širokouhlá kamera a stereofónna kamera s vysokým rozlíšením (rozlíšenie 1 - 2 metre). „Všetky údaje sa budú zdieľať spoločne a budú v súlade s politikami agentúry NASA o úplne otvorenom prístupe a zverejňovaní údajov v systéme planetárnych údajov,“ uviedol McCuiston.
Ďalším kľúčovým cieľom orbitra bude vybudovať schopnosť prenosu údajov pre všetky povrchové misie do roku 2022, počnúc od pristávača 2016 a dvoch roverov, ktoré budú mať sloty od roku 2018. Tento časový rámec by sa mohol časovo zhodovať s misiami návratu vzorky Marsu, čo je dlho hľadaný cieľ mnohých vedci.
Ak to rozpočet umožňuje, ESA plánuje priviesť malého sprievodcu (EDM), ktorý by testoval kritické technológie pre budúce misie. McCuiston ma informoval, že „Cieľom tohto technologického demonštrátora ESA je overiť schopnosť pristáť v miernom užitočnom zaťažení, takže výber miesta pristátia nebude vychádzať z vedeckých poznatkov. Čakajte teda niečo ako Meridiani alebo Gusev - veľké, ploché a bezpečné. NASA bude pomáhať projektovaniu ESA podľa požiadaviek av rámci obmedzení ITAR. “ EDM použije na pristátie padáky, radary a zhluky pulzných hnacích dýz.
„ESA plánuje konkurenčnú výzvu na nástroje, pokiaľ ide o ich užitočné zaťaženie 3-4 kg,“ vysvetlil McCuiston. „Oznámenie o príležitosti bude otvorené aj pre navrhovateľov z USA, takže môžu existovať aj niektoré americké PI. ESA chce, aby kamera „dokázala“, že sa dostali na zem. Inak v NASM sa v EDM neplánuje žiadna významná úloha “.
Lander by pravdepodobne fungoval ako meteorologická stanica a mal by mať relatívne krátku životnosť, možno 8 Sólov alebo marťanských dní, v závislosti od kapacity batérií. ESA nezahŕňa dlhodobý zdroj energie, napríklad zo solárnych polí, takže povrchová veda bude mať z hľadiska trvania obmedzené.
Po príchode na Mars sa obežná dráha a pristátie oddelia. Orbiter využije sériu aerobrakingových manévrov, aby sa nakoniec usadil na 400 km vysokej obežnej dráhe vedy so sklonom asi 74 stupňov.
Spoločná architektúra Marsu bola formálne dohodnutá minulé leto na bilaterálnom stretnutí Ed Weiler (NASA) a David Southwood (ESA) v Plymouthe vo Veľkej Británii. Weiler je pridruženým administrátorom NASA pre riaditeľstvo vedeckých misií a Southwood je ESA pre vedecký a robotický prieskum ESA. Podpísali dohodu o vytvorení Spoločnej iniciatívy pre výskum na Marse (MEJI), ktorá v podstate uzatvára Mars programy NASA a ESA a vymedzuje ich príslušné programové povinnosti a ciele.
„Kľúčom k pokroku v prieskume na Marse je medzinárodná spolupráca s Európou,“ povedal mi Weiler v rozhovore. „Nemáme dosť peňazí na to, aby sme tieto misie vykonávali samostatne. Urobili sa ľahké veci a nové sú zložitejšie a drahšie. Prekročenie nákladov v laboratóriách Mars Science Lab (MSL) spôsobilo rozpočtové problémy pre budúce misie Mars. “ Aby bolo možné zaplatiť za prekročenie MSL, musia sa čerpať prostriedky z budúcich rozpočtových prostriedkov na mars od fiškálnych rokov 2010 až 2014.
„Rok 2016 je logickým východiskom pre spoluprácu. NASA môže mať misiu 2016, ak budeme pracovať s Európou, ale nie ak budeme pracovať sami. Môžeme to urobiť omnoho viac spoluprácou, pretože obaja máme vedecky rovnaké ciele a chceme vykonávať rovnaké typy misií. “ Weiler a Southwood inštruovali svoje príslušné vedecké tímy, aby sa stretli a stanovili realistický a vedecky opodstatnený prístup. Weiler mi vysvetlil, že jeho cieľom a nádejou bolo obnoviť vzrušujúcu Marsovu architektúru s novou kozmickou loďou vypustenou pri každej príležitosti, ktorá nastane každých 26 mesiacov a ktorá posunie najmodernejšie vedecké poznatky. „Je veľmi dôležité demonštrovať kritickú novú technológiu pri každej nasledujúcej misii.“
Viac informácií o pláne misií na rok 2018 a neskôr v následnej správe.
