Новая совместная программа НАСА и ЕКА по разведке Марса быстро продвигается вперед к реализации согласованной структуры для создания амбициозного нового поколения орбитальных аппаратов и планет для красных планет, начиная с окон запуска 2016 и 2018 годов.
Первый космический аппарат совместной инициативы был выбран под руководством европейского космического космического корабля ExoMars (TGM) и должен стартовать в январе 2016 года на борту поставляемой НАСА ракеты «Атлас 5» для 9-месячного круиза на Марс. Цель состоит в том, чтобы изучить следовые газы в марсианской атмосфере, в частности источники и концентрацию метана, что имеет значительные биологические последствия. Переменные количества метана были обнаружены марсианским орбитальным аппаратом и наземными телескопами на земле. Скорее всего, орбитальный спутник будет сопровождаться небольшой статической платформой, предоставленной ESA и получившей название модуля демонстрации входа, спуска и посадки (EDM).
Программа НАСА «Марс» меняет свою научную стратегию, чтобы она совпала с новым совместным предприятием с ЕКА, а также с учетом недавних открытий нынешнего международного флота марсианских орбитальных аппаратов и исследователей поверхности Spirit, Opportunity и Phoenix (см. Мои предыдущие мозаики Марса). Даг МакКюистон, директор НАСА по исследованию Марса в штаб-квартире НАСА, сказал мне в интервью, что «НАСА быстро продвигается от« Следуй за водой »путем оценки обитаемости и к теме« В поисках признаков жизни ». Взгляд на жизнь, вероятно, является иголкой в стоге сена, но признаки прошлой или настоящей жизни могут быть более широко распространены через органику, источники метана и т. Д. ».
НАСА и ЕКА опубликуют «Объявление о возможностях для орбитального аппарата в январе 2010 года», запрашивая предложения о наборе научных инструментов, согласно Маккюистону. «Инструменты науки будут выбраны на конкурсной основе. Они открыты для участия американских ученых, которые также могут выступать в качестве главных исследователей (PI) ». Предложения должны поступить через 3 месяца и будут совместно оценены НАСА и ЕКА. Выборы инструментов должны быть объявлены в июле 2010 года, а общая стоимость инструментов, финансируемых НАСА, ограничена 100 миллионами долларов.
«Миссия 2016 года все еще должна быть официально утверждена НАСА после предварительной проверки проекта, которая произойдет либо в конце 2010 года, либо в начале 2011 года. Финансирование до этого момента рассматривается в клине« Новое десятилетие »Программы Марса, где все миссии нового старта находятся до утверждения. или нет Агентством », - сказал мне Маккуистон. Совет министров ЕКА только что дал «зеленый свет» и официально утвердил первоначальный бюджет в размере 850 млн евро (1,2 млрд долл. США) для начала реализации своей программы ExoMars для миссий на 2016 и 2018 годы 17 декабря в штаб-квартире ЕКА в Париже, Франция. В течение двух лет будет запрошено еще 150 миллионов евро для удовлетворения потребностей в финансировании обеих миссий.
ЕКА неоднократно откладывала свою собственную программу космических кораблей ExoMars с тех пор, как она была объявлена несколько лет назад, из-за растущей сложности, недостаточного бюджета и технических проблем, что привело к снижению объема научных целей и уменьшению веса наземной научной нагрузки. Ровер ExoMars изначально планировалось запустить в 2009 году, а сейчас он установлен на 2018 год как часть новой архитектуры.
Орбитер Trace Gas сочетает в себе элементы ранее предложенного ESA орбитального спутника ExoMars и предложенного НАСА Mars Science Orbiter. В настоящее время предполагается, что космический корабль будет иметь массу около 1100 кг и иметь научную полезную нагрузку около 115 кг - минимум, необходимый для достижения поставленных целей. Приборы должны быть высокочувствительными, чтобы иметь возможность обнаруживать идентичность и чрезвычайно низкую концентрацию следовых газов в атмосфере, характеризовать пространственное и временное изменение метана и других важных веществ, определять источник происхождения следовых газов и определять, являются ли они вызванные биологическими или геологическими процессами. Современные фотохимические модели не могут объяснить ни присутствие метана в атмосфере мартена, ни его быстрое появление и разрушение в пространстве, времени или количестве.
Среди запланированных приборов - детектор и картограф следов газа, тепловизор, а также широкоугольная камера и стереокамера высокого разрешения (разрешение 1-2 метра). «Все данные будут совместно использоваться и будут соответствовать политике НАСА в отношении полностью открытого доступа и публикации в Планетарной системе данных», - сказал Маккуистон.
Еще одной ключевой задачей орбитального аппарата будет создание возможности ретрансляции данных для всех наземных миссий до 2022 года, начиная с посадочного аппарата 2016 года и двух роверов, отведенных для 2018 года. Этот период может потенциально совпадать с миссиями по возврату образца с Марса, долгожданной целью многих ученые.
Если бюджет позволяет, ЕКА планирует использовать небольшой компаньон (EDM), который будет тестировать критические технологии для будущих миссий. Маккуистон сообщил мне, что: «Цель этого демонстратора технологии ESA заключается в проверке возможности посадки умеренной полезной нагрузки, поэтому выбор места посадки не будет зависеть от науки. Поэтому ожидайте что-то вроде Меридиани или Гусева - большое, плоское и безопасное. НАСА будет помогать в разработке ЕКА в соответствии с просьбой и в рамках ограничений ИТАР ». EDM будет использовать для приземления парашюты, радар и кластеры пульсирующих движителей с жидким двигателем.
«ESA планирует конкурсный конкурс на приборы с грузом 3-4 кг», - пояснил Маккуистон. «Объявление о возможностях будет открыто и для американских заявителей, так что могут быть некоторые американские PI. ЕКА хочет, чтобы камера «доказала», что они добрались до земли. В противном случае для НАСА значительная роль не запланирована в EDM ».
Судно, вероятно, будет функционировать в качестве метеорологической станции и будет относительно недолгим, возможно, 8 золь или марсианских дней, в зависимости от емкости батарей. ESA не включает долгосрочный источник энергии, например, от солнечных батарей, поэтому, таким образом, наука о поверхности будет ограничена по продолжительности.
По прибытии на Марс орбитальный аппарат и посадочный аппарат разделятся. Орбитальный аппарат будет использовать серию аэробрейк-маневров, чтобы в конечном итоге выйти на круговую научную орбиту высотой 400 км, наклоненную примерно на 74 градуса.
Совместная архитектура Марса была официально согласована прошлым летом на двусторонней встрече Эда Вейлера (NASA) и Дэвида Саутвуда (ESA) в Плимуте, Великобритания. Вейлер - помощник Администратора НАСА в Управлении научных миссий, а Саутвуд - директор по научным исследованиям и робототехнике ЕКА. Они подписали соглашение о создании Совместной инициативы по исследованию Марса (MEJI), которая, по сути, объединяет программы Mars на НАСА и ЕКА и определяет их соответствующие программные обязанности и цели.
«Ключом к продвижению в освоении Марса является международное сотрудничество с Европой», - сказал мне Вейлер в интервью. «У нас недостаточно денег, чтобы выполнять эти миссии отдельно. Легкие вещи были сделаны, а новые более сложны и дороги. Перерасход средств в Mars Science Lab (MSL) создал бюджетные проблемы для будущих миссий на Марс ». Для оплаты превышения MSL необходимо взять средства из будущих бюджетных ассигнований на период с 2010 по 2014 финансовый год.
«2016 год - логическая отправная точка для совместной работы. У НАСА может быть миссия 2016 года, если мы работаем с Европой, но не если мы работаем в одиночку. Мы можем сделать намного больше, работая вместе, так как у нас обоих одинаковые цели с научной точки зрения и мы хотим выполнять одни и те же задачи ». Вейлер и Саутвуд дали указание своим научным командам встретиться и изложить реалистичный и научно обоснованный подход. Вейлер объяснил мне, что его цель и надежда состояли в том, чтобы восстановить захватывающую архитектуру Марса с помощью новых космических кораблей, запускаемых при каждой возможности, которая появляется каждые 26 месяцев, и которая продвигает современное состояние науки. «Очень важно демонстрировать критически новую технологию в каждой последующей миссии».
Подробнее о плане миссии на 2018 год и далее в последующем отчете.
