NASA: n ja ESA: n uusi yhteinen Marsin etsintäohjelma edistää nopeasti sovitun kehyksen toteuttamista kunnianhimoisen uuden sukupolven punaisten planeettojen kiertäjien ja laskeutuneiden rakentamiseksi vuodesta 2016 ja 2018 alkaen.
Euroopan johtama ExoMars Trace Gas Mission Orbiter (TGM) on valittu yhteishankkeen ensimmäiseksi avaruusalukseksi, ja sen on tarkoitus käynnistää tammikuussa 2016 NASA: n toimittamassa Atlas 5 -raketissa 9 kuukauden risteilylle Marsiin. Tarkoitus on tutkia Marsin ilmakehän hiilikaasuja, erityisesti metaanin lähteitä ja pitoisuuksia, joilla on merkittäviä biologisia vaikutuksia. Marsin kiertoradalla ja maassa sijaitsevilla kaukoputkilla on havaittu vaihtelevia määriä metaania. Järjestelmän mukana tulee todennäköisesti pieni staattinen laskeutin, jonka ESA toimittaa ja joka on nimeltään tulo-, laskeutumis- ja laskeutumisnäyttelijämoduuliksi (EDM).
NASA: n Mars-ohjelma muuttaa tiedestrategiaansa samaan aikaan uuden yhteisyrityksen kanssa ESA: n kanssa ja rakentaa myös viimeaikaisia löytöjä nykyisestä kansainvälisestä Marsin kiertäjälaivastosta ja pintamatkailijoista Spirit, Opportunity ja Phoenix (katso aikaisemmat mars-mosaiikini). NASAn NASA: n Mars Explorationin johtaja Doug McCuiston NASA: n pääkonttorissa kertoi minulle haastattelussa, että ”NASA etenee nopeasti” Seuraa vettä ”arvioimalla asettavuutta ja jatkamalla teemaan” Etsimään elämän merkkejä ”. Suoraan elämän etsiminen on todennäköisesti neulaa heinäsuovasta, mutta aiemman tai nykyisen elämän allekirjoitukset voivat olla laajemmin levinneet orgaanisiin aineisiin, metaanilähteisiin jne. ”.
NASA ja ESA julkaisevat ”Ilmoituksen kiertäjän mahdollisuudesta tammikuussa 2010”, jossa pyydetään ehdotuksia tiedeinstrumenttien joukosta McCuistonin mukaan. ”Tiedeinstrumentit valitaan kilpailukykyisesti. He voivat osallistua Yhdysvaltain tutkijoihin, jotka voivat toimia myös tutkijoina. Ehdotusten määräaika on 3 kuukautta, ja NASA ja ESA arvioivat niitä yhdessä. Instrumenttivalinnat on tarkoitus julkaista heinäkuussa 2010, ja NASA: n rahoittamien instrumenttien kokonaiskustannukset ovat enintään 100 miljoonaa dollaria.
”NASA: n on edelleen hyväksyttävä vuoden 2016 operaatio alustavan suunnittelutarkistuksen jälkeen, joka tapahtuu joko vuoden 2010 lopulla tai vuoden 2011 alkupuolella. Siihen asti rahoitusta katetaan Mars-ohjelman seuraavan vuosikymmenen kiila-alueella, jossa kaikki uuden aloituksen operaatiot sijaitsevat hyväksymiseen asti. vai ei, viraston kautta ”, McCuiston kertoi minulle. ESAn ministerineuvosto antoi juuri vihreän valon ja hyväksyi virallisesti 850 miljoonan euron (1,2 miljardin dollarin) alustavan talousarvion ExoMars-ohjelman toteuttamiseksi vuoden 2016 ja 2018 operaatioissa 17. joulukuuta ESA: n päämajassa Pariisissa, Ranskassa. Kahden vuoden kuluessa tarvitaan vielä 150 miljoonaa euroa molempien operaatioiden rahoitustarpeen täyttämiseksi.
ESA: n on joutunut toistuvasti viivästyttämään omaa ExoMars-avaruusalusta koskevaa ohjelmaansa, koska se julkaistiin useita vuosia sitten kasvavan monimutkaisuuden, riittämättömien budjettien ja teknisten haasteiden vuoksi, mikä johti tiedetavoitteiden leikkaamiseen ja laskeutuneen tieteen hyötykuorman painon pienenemiseen. ExoMars-roverin oli tarkoitus alun perin julkaista vuonna 2009, ja se on nyt asetettu vuodelle 2018 osana uutta arkkitehtuuria.
Trace Gas-kiertoradalla yhdistyvät ESA: n aikaisemmin ehdotetun ExoMars-kiertäjän ja NASA: n ehdottaman Mars Science Orbiter -elementin elementit. Kuten tällä hetkellä suunnitellaan, avaruusaluksen massa on noin 1100 kg ja siinä on noin 115 kg tieteellistä hyötykuormaa, joka on vähimmäisvaatimus, jota pidetään välttämättömänä tavoitteiden saavuttamiseksi. Instrumenttien on oltava erittäin herkkiä, jotta ne pystyvät tunnistamaan ilmakehän jälkeisten kaasujen identiteetin ja erittäin pienen pitoisuuden, kuvaamaan metaanin ja muiden tärkeiden lajien alueellista ja ajallista vaihtelua, paikantamaan jälkikaasujen lähteen ja määrittämään, ovatko ne aiheuttamat biologiset tai geologiset prosessit. Nykyiset fotokemialliset mallit eivät pysty selittämään metaanin läsnäoloa maheassa ilmakehässä eikä sen nopeaa esiintymistä ja tuhoamista tilassa, ajassa tai määrässä.
Suunniteltuihin instrumentteihin kuuluvat hiukkasjäljentunnistin ja kartoituslaite, lämpöinfrapunakamera ja sekä laajakulmakamera että korkearesoluutioinen stereovärikamera (1 - 2 metrin tarkkuus). "Kaikki tiedot jaetaan yhdessä, ja ne vastaavat NASA: n politiikkaa, joka koskee täysin avointa pääsyä ja lähettämistä planeettojen tietojärjestelmään", sanoi McCuiston.
Toinen välittäjän päätavoite on luoda tiedonsiirtokyky kaikille pinta-operaatioille vuoteen 2022 saakka, alkaen vuodesta 2016 laskeutumisella ja kahdella roverilla, jotka on leikattu vuodelle 2018. Tämä aikataulu saattaa mahdollisesti osua yhteen Mars Sample Return -operaatioiden kanssa, joka on monien kauan tavoiteltu tavoite. tutkijat.
Jos budjetti sallii, ESA aikoo takaapäin pienen seuralaislaskurin (EDM), joka testaa kriittistä tekniikkaa tulevia tehtäviä varten. McCuiston kertoi minulle, että ”Tämän ESA-tekniikan demonstraattorin tavoitteena on vahvistaa kyky purkaa kohtuullisia hyötykuormia, joten laskupaikan valinta ei perustu tieteeseen. Joten odota jotain Meridiani tai Gusev - suuri, tasainen ja turvallinen. NASA avustaa ESA-tekniikkaa pyynnöstä ja ITAR-rajoitteiden rajoissa. " EDM käyttää laskuvarjoja, tutkaa ja pulssittavien nestemäisten työntöpotkureiden klustereita laskeutumiseen.
"ESA suunnittelee kilpailukykyisen instrumenttipyynnön 3-4 kg: n hyötykuormalle", McCuiston selitti. ”Mahdollisuusilmoitus on avoin myös yhdysvaltalaisille ehdokkaille, joten siellä voi olla joitain Yhdysvaltain PI: itä. ESA haluaa kameran todistavansa he pääsevän maahan. Muutoin NASA: lle ei ole suunniteltu merkittävää roolia EDM: ssä.
Laskuri toimisi todennäköisesti sääasemana ja olisi suhteellisen lyhytaikainen, ehkä 8 soolia tai marsin päivää paristojen kapasiteetista riippuen. ESA: han ei sisälly pitkäaikaista energialähdettä, kuten aurinkokennoista, joten pintotieteen kesto on siten rajoitettu.
Ohjaaja ja laskeutuja erottuvat saapuessaan Marsiin. Ohjaaja käyttää sarjaa aerobraking-ohjaustoimenpiteitä lopulta asettuakseen 400 km korkealle pyöreälle tieteelliselle kiertoradalle, joka on kallistettu noin 74 asteeseen.
Yhteinen Mars-arkkitehtuuri sovittiin virallisesti viime kesänä Ed Weilerin (NASA) ja David Southwoodin (ESA) kahdenvälisessä kokouksessa Plymouthissa, Iso-Britanniassa. Weiler on NASA: n tiedeoperaatio-osaston apulaishallintojohtaja ja Southwood on ESA: n tiede- ja robottitutkimusjohtaja. He allekirjoittivat sopimuksen Mars Exploration Joint Initiativen (MEJI) perustamisesta. Se perustaa pääasiassa NASA: n ja ESA: n Mars-ohjelmat ja määrittelee niiden vastuut ja tavoitteet.
"Avain eteenpäin Marsin etsinnässä on kansainvälinen yhteistyö Euroopan kanssa", Weiler sanoi minulle haastattelussa. ”Meillä ei ole tarpeeksi rahaa näiden tehtävien suorittamiseen erikseen. Helppo asiat on tehty, ja uudet ovat monimutkaisempia ja kalliimpia. Mars Science Labin (MSL) kustannusylitykset ovat luoneet budjettiongelmia tuleville mars-operaatioille. MSL: n ylityksen maksamiseksi on otettava varoja tulevista mars-budjettimäärärahoista verovuosilta 2010–2014.
”2016 on looginen lähtökohta yhteistyölle. NASA: lla voi olla vuoden 2016 tehtävä, jos teemme yhteistyötä Euroopan kanssa, mutta et jos työskentelemme yksin. Voimme tehdä niin paljon enemmän työskentelemällä yhdessä, koska meillä molemmilla on samat tavoitteet tieteellisesti ja haluamme suorittaa samantyyppisiä tehtäviä ”. Weiler ja Southwood kehottivat tiedejoukkoja tapaamaan ja esittämään realistisen ja tieteellisesti perusteltavan lähestymistavan. Weiler selitti minulle, että hänen tavoitteensa ja toiveensa oli palauttaa mielenkiintoinen Mars-arkkitehtuuri uusilla avaruusaluksilla, jotka laskeutuvat joka tilaisuudessa, joka tapahtuu 26 kuukauden välein ja edistää tieteen uusinta tasoa. "On erittäin tärkeää osoittaa kriittinen uusi tekniikka jokaisessa seuraavassa tehtävässä".
Lisää vuoden 2018 operaatiosuunnitelmasta ja sen jälkeen seurantaraportissa.
