Новата съвместна програма за проучване на Марс на НАСА и ЕКА бързо се придвижва напред към прилагането на договорена рамка за изграждане на амбициозно ново поколение орбитари и десанти на червена планета, започвайки с пусковите прозорци през 2016 и 2018 г.
Европейският ръководител ExceMars Trace Gas Mission Orbiter (TGM) е избран за първи космически кораб на съвместната инициатива и ще бъде пуснат през януари 2016 г. на борда на снабдена от НАСА ракета Atlas 5 за 9-месечен круиз до Марс. Целта е да се проучат следи от газове в марсианската атмосфера, по-специално източниците и концентрацията на метан, които имат значително биологично значение. Променливи количества метан са открити от марсиански орбитър и наземни телескопи на земята. Орбитата вероятно ще бъде придружен от малък статичен кацател, предоставен от ESA и обозначен с модула за въвеждане, слизане и кацане (EDM).
Програмата на НАСА Марс измества своята научна стратегия, за да съвпадне с новото съвместно предприятие с ESA, а също така да надгради последните открития от сегашния международен флот на марсиански орбитатели и изследователи на повърхността Spirit, Opportunity и Phoenix (вижте моите по-ранни мозайки от марс). Дъг МакКуистън, директор на НАСА за проучване на Марс в щаба на НАСА, ми каза в интервю, че „НАСА напредва бързо от„ Следвайте водата “чрез оценка на обитаемостта и към тема„ Търсенето на знаците на живота “. Търсенето директно на живота вероятно е игла в сено, но подписите от миналия или настоящ живот може да се разпространят по-широко чрез органика, източници на метан и т.н. “
НАСА и ЕКА ще издадат „Обявяване на възможността за орбитата през януари 2010 г.“, в което ще намерят предложения за набор от научни инструменти според McCuiston. „Научните инструменти ще бъдат избрани конкурентно. Те са отворени за участие от американски учени, които могат да служат и като главни следователи (PI) ”. Предложенията се изплащат след 3 месеца и ще бъдат оценявани съвместно от НАСА и ЕКА. Изборът на инструменти е насочен за обявяване през юли 2010 г. и цялата цена на инструментите, финансирани от НАСА, е ограничена до 100 милиона долара.
„Мисията за 2016 г. все още трябва да бъде официално одобрена от НАСА след предварителен преглед на проекта, който ще настъпи или в края на 2010 г., или в началото на 2011 г. Финансирането дотогава е обхванато от следващия десетилетие на програмата на Марс, където всички мисии с нов старт пребивават до одобряването или не от Агенцията “, ми каза МакКустън. Съветът на министрите на ESA току-що даде „зелена светлина“ и официално одобри първоначалния бюджет от 850 милиона евро (1,2 милиарда долара), за да започне изпълнението на програмата си ExoMars за мисиите за 2016 и 2018 г. на 17 декември в централата на ESA в Париж, Франция. В рамките на две години ще бъдат поискани още 150 милиона евро, за да се изпълнят изискването за финансиране и за двете мисии.
ESA трябва многократно да забавя собствената си програма за космически кораби ExoMars, тъй като тя бе обявена преди няколко години поради нарастващата сложност, недостатъчните бюджети и техническите предизвикателства, водещи до дезоргиране на целите на науката и намаляване на теглото на натоварения научен полезен товар. Роувърът ExoMars първоначално беше планиран да бъде представен през 2009 г., а сега е определен за 2018 г. като част от новата архитектура.
Орбитърът „Трейс Газ“ съчетава елементи на предложената по-рано орбитална програма ExoMars и предложената от НАСА Mars Science Orbiter. Както се предвижда понастоящем космическият кораб ще има маса от около 1100 кг и ще носи около 115 кг полезен товар, минималният смятан за необходим за постигане на целите си. Инструментите трябва да са силно чувствителни, за да могат да открият идентичността и изключително ниската концентрация на атмосферни следи от газове, характеризиращи пространственото и временното изменение на метана и други важни видове, локализиране на първоначалния произход на следовите газове и определяне дали те са причинени от биологични или геоложки процеси. Настоящите фотохимични модели не могат да обяснят наличието на метан в атмосферата на морфан, нито бързото му появяване и разрушаване в пространството, времето или количеството.
Сред планираните инструменти са детектор и картограф за следи за газ, термичен инфрачервен апарат и широкоъгълна камера и цветна камера с висока разделителна способност (резолюция 1-2 метра). „Всички данни ще бъдат съвместно споделяни и ще отговарят на политиките на НАСА относно напълно отворен достъп и публикуване в Планетарната система за данни“, заяви МакКуистън.
Друга ключова цел на орбитата ще бъде да установи способността за реле на данни за всички надводни мисии до 2022 г., като се започне от кацателя за 2016 г. и два гребци, предвидени за 2018 г. Този времеви период може потенциално да съвпада с мисиите за връщане на образци на Mars Sample, дълго търсена цел на много учени.
Ако бюджетът позволява, ESA планира да изпрати малък придружител (EDM), който ще тества критични технологии за бъдещи мисии. МакКуистън ме информира, че „Целта на този демонстратор на технология на ESA е валидиране на способността за кацане на умерени полезни товари, така че изборът на площадка за кацане няма да бъде насочен към науката. Така че очаквайте нещо като Меридиани или Гусев - големи, плоски и безопасни. НАСА ще подпомага ESA инженеринга според изискванията и в рамките на ITAR. “ EDM ще използва парашути, радари и клъстери от пулсиращи течни задвижващи двигатели за кацане.
„ESA планира състезателен конкурс за инструменти за техния товар от 3-4 кг”, обясни МакКуистън. „Обявяването на възможността ще бъде отворено и за американските кандидати, така че може да има някои американски PI. ESA иска камера, за да „докаже“, че са стигнали до земята. В противен случай няма предвидена значима роля за НАСА в EDM ”.
Земята вероятно ще работи като метеорологична станция и ще бъде сравнително краткотрайна, може би 8 Sols или марсиански дни, в зависимост от капацитета на батериите. ESA не включва източник на енергия в дългосрочен план, например от слънчеви масиви, така че науката за повърхността ще бъде ограничена по продължителност.
Орбитата и кацателят ще се разделят при пристигането си на Марс. Орбитърът ще използва серия от аеробракинг маневри, за да се установи в крайна сметка на 400 км висока кръгова научна орбита, наклонена на около 74 градуса.
Съвместната архитектура на Марс беше договорена официално миналото лято на двустранна среща между Ед Вайлер (НАСА) и Дейвид Саутууд (ESA) в Плимът, Великобритания. Уейлер е асоцииран администратор на НАСА за дирекция „Научна мисия“, а Саутууд е директор на ESA за наука и роботизирани проучвания. Те подписаха споразумение за създаване на съвместната инициатива за проучване на Марс (MEJI), която по същество обещава марсовите програми на НАСА и ESA и очертава съответните им програмни отговорности и цели.
„Ключът към напредването на проучването на Марс е международното сътрудничество с Европа“, каза ми Вейлер в интервю. „Нямаме достатъчно пари да правим тези мисии отделно. Лесните неща са направени, а новите са по-сложни и скъпи. Превишаването на разходите в научната лаборатория на Марс (MSL) създаде бюджетни проблеми за бъдещи мисии в Марс “. За да се изплати превишението на MSL, трябва да се вземат средства от бъдещи бюджетни средства за март от фискалните години 2010 до 2014 г.
„2016 г. е логична отправна точка за съвместна работа. НАСА може да има мисия за 2016 г., ако работим с Европа, но не и ако работим сами. Можем да постигнем много повече, като работим заедно, тъй като и двамата имаме еднакви цели научно и искаме да изпълняваме едни и същи мисии ”. Вайлер и Саутвуд инструктираха съответните си научни екипи да се срещнат и да изложат реалистичен и научно обоснован подход. Вайлер ми обясни, че целта и надеждата му е да възстанови вълнуваща архитектура на Марс с нови космически кораби, които се изстрелват при всяка възможност, която се случва на всеки 26 месеца и които напредват в областта на науката. „Много важно е да демонстрирате нова критична технология при всяка следваща мисия“.
Повече за плана за мисията за 2018 г. и след това в последващ доклад.
