Το νέο κοινό πρόγραμμα εξερεύνησης του Άρη της NASA και της ESA προχωρά γρήγορα για να εφαρμόσει ένα συμφωνημένο πλαίσιο για την κατασκευή μιας φιλόδοξης νέας γενιάς ερυθρών πλανητών σε τροχιά και εκφορτωτές ξεκινώντας από τα παράθυρα εκκίνησης 2016 και 2018.
Ο Ευρωπαίος υπό την καθοδήγηση ExoMars Trace Gas Mission Orbiter (TGM) έχει επιλεγεί ως το πρώτο διαστημικό σκάφος της κοινής πρωτοβουλίας και πρόκειται να ξεκινήσει τον Ιανουάριο του 2016 με έναν πυραύλο Atlas 5 που παρέχεται από τη NASA για μια κρουαζιέρα 9 μηνών στον Άρη. Ο σκοπός είναι να μελετηθούν ιχνοστοιχεία στην αττική ατμόσφαιρα, ιδίως οι πηγές και η συγκέντρωση του μεθανίου που έχει σημαντικές βιολογικές επιπτώσεις. Μεταβλητές ποσότητες μεθανίου έχουν ανιχνευθεί από έναν αρειανό τροχιά και τηλεσκόπια επίγειου εδάφους. Ο τροχιάς πιθανότατα θα συνοδεύεται από ένα μικρό στατικό lander που παρέχεται από την ESA και θα ονομάζεται το Entry, Descent and Landing Demonstrator Module (EDM).
Το Πρόγραμμα NASA Mars αλλάζει την επιστημονική του στρατηγική για να συμπέσει με τη νέα κοινοπραξία με την ESA και επίσης να στηριχτεί σε πρόσφατες ανακαλύψεις από τον τρέχοντα διεθνή στόλο μαρτινιακών τροχιτών και εξερευνητών επιφανείας Spirit, Opportunity και Phoenix (βλ. Τα προηγούμενα μου μωσαϊκά mars). Ο Doug McCuiston, διευθυντής της NASA στην εξερεύνηση του Mars στο HQ της NASA, μου είπε σε μια συνέντευξη ότι «η NASA προχωρά γρήγορα από το« Follow the Water »μέσω της αξιολόγησης της βιωσιμότητας και σε ένα θέμα« Αναζητώντας τα σημάδια της ζωής ». Το να ψάχνετε άμεσα για τη ζωή είναι πιθανώς μια βελόνα στο άχυρο, αλλά οι υπογραφές του παρελθόντος ή του παρόντος μπορεί να διαδοθούν ευρύτερα μέσω οργανικών, πηγών μεθανίου κ.λπ. ».
Η NASA και η ESA θα εκδώσουν μια «Ανακοίνωση Ευκαιρίας για τον τροχιά τον Ιανουάριο του 2010» ζητώντας προτάσεις για μια σειρά επιστημονικών οργάνων σύμφωνα με τον McCuiston. «Τα επιστημονικά όργανα θα επιλεγούν ανταγωνιστικά. Είναι ανοιχτοί στη συμμετοχή επιστημόνων των ΗΠΑ, οι οποίοι μπορούν επίσης να χρησιμεύσουν ως κύριοι ερευνητές (PI's) ». Οι προτάσεις λήγουν σε 3 μήνες και θα αξιολογηθούν από κοινού από τη NASA και την ESA. Οι επιλογές μέσων στοχεύουν να ανακοινωθούν τον Ιούλιο του 2010 και το συνολικό κόστος των χρηματοδοτούμενων από τη NASA μέσων κοστίζει 100 εκατομμύρια δολάρια.
«Η αποστολή του 2016 πρέπει ακόμη να εγκριθεί επισήμως από τη NASA μετά από μια προκαταρκτική επισκόπηση σχεδιασμού, η οποία θα πραγματοποιηθεί είτε στα τέλη του 2010 είτε στις αρχές του 2011. Η χρηματοδότηση μέχρι τότε καλύπτεται στη σφήνα της επόμενης δεκαετίας του προγράμματος Mars, όπου όλες οι αποστολές νέας εκκίνησης βρίσκονται μέχρι να εγκριθούν , ή όχι, από τον Οργανισμό », μου είπε ο McCuiston. Το Συμβούλιο Υπουργών της ESA μόλις έδωσε το «πράσινο φως» και ενέκρινε επίσημα έναν αρχικό προϋπολογισμό ύψους 850 εκατομμυρίων ευρώ (1,2 δισεκατομμύρια δολάρια) για να αρχίσει να εφαρμόζει το πρόγραμμα ExoMars για τις αποστολές 2016 και 2018 στις 17 Δεκεμβρίου στο Αρχηγείο της ESA στο Παρίσι της Γαλλίας. Θα ζητηθούν άλλα 150 εκατομμύρια ευρώ εντός δύο ετών για να ολοκληρωθεί η απαίτηση χρηματοδότησης και για τις δύο αποστολές.
Η ESA χρειάστηκε να καθυστερήσει επανειλημμένα το δικό της πρόγραμμα διαστημικών σκαφών ExoMars από τότε που ανακοινώθηκε πριν από αρκετά χρόνια λόγω της αυξανόμενης πολυπλοκότητας, των ανεπαρκών προϋπολογισμών και των τεχνικών προκλήσεων που οδήγησαν σε μια αποβολή των επιστημονικών στόχων και τη μείωση του βάρους του προσγειωμένου επιστημονικού ωφέλιμου φορτίου. Το ExoMars rover είχε αρχικά προγραμματιστεί να κυκλοφορήσει το 2009 και τώρα έχει οριστεί για το 2018 ως μέρος της νέας αρχιτεκτονικής.
Το Trace Gas orbiter συνδυάζει στοιχεία του προηγούμενου προτεινόμενου Orbiter της ESA και του προτεινόμενου Mars Science Orbiter της NASA. Όπως οραματιζόταν σήμερα, το διαστημικό σκάφος θα έχει μάζα περίπου 1100 κιλά και θα φέρει περίπου 115 κιλά επιστημονικό ωφέλιμο φορτίο, το ελάχιστο που θεωρείται απαραίτητο για την επίτευξη των στόχων του. Τα όργανα πρέπει να είναι πολύ ευαίσθητα για να είναι σε θέση να ανιχνεύουν την ταυτότητα και την εξαιρετικά χαμηλή συγκέντρωση των ατμοσφαιρικών ιχνών, που χαρακτηρίζουν τη χωρική και χρονική παραλλαγή του μεθανίου και άλλων σημαντικών ειδών, εντοπίζοντας την πηγή προέλευσης των ιχνοστοιχείων και προσδιορίζοντας εάν είναι προκαλείται από βιολογικές ή γεωλογικές διεργασίες. Τα τρέχοντα φωτοχημικά μοντέλα δεν μπορούν να εξηγήσουν την παρουσία μεθανίου στην ατμόσφαιρα του μαρτεν ούτε την ταχεία εμφάνιση και καταστροφή του στο διάστημα, το χρόνο ή την ποσότητα.
Μεταξύ των προγραμματισμένων οργάνων είναι ένας ανιχνευτής ιχνών αερίου και ένας χαρτογράφος, μια θερμική υπέρυθρη απεικόνιση και μια κάμερα ευρείας γωνίας και μια στερεοφωνική έγχρωμη κάμερα υψηλής ανάλυσης (ανάλυση 1 - 2 μέτρων). "Όλα τα δεδομένα θα κοινοποιηθούν από κοινού και θα συμμορφώνονται με τις πολιτικές της NASA σχετικά με την πλήρως ανοιχτή πρόσβαση και την ανάρτηση στο Πλανητικό Σύστημα Δεδομένων", δήλωσε ο McCuiston.
Ένας άλλος βασικός στόχος του orbiter θα είναι η καθιέρωση μιας ικανότητας αναμετάδοσης δεδομένων για όλες τις επιφανειακές αποστολές έως το 2022, ξεκινώντας από το Lander 2016 και δύο rover για το 2018. Αυτό το χρονικό πλαίσιο θα μπορούσε ενδεχομένως να συμπίπτει με τις αποστολές Mars Sample Return, έναν μακροχρόνιο στόχο πολλών Επιστήμονες.
Εάν το επιτρέπει ο προϋπολογισμός, το ESA σχεδιάζει να μετατρέψει ένα μικρό συνοδό (EDM) που θα δοκιμάσει τις κρίσιμες τεχνολογίες για μελλοντικές αποστολές. Ο McCuiston με πληροφόρησε ότι «Ο στόχος αυτής της επίδειξης τεχνολογίας ESA είναι να επικυρώσει την ικανότητα προσγείωσης μέσων ωφέλιμων φορτίων, επομένως η επιλογή του ιστότοπου προορισμού δεν θα είναι επιστημονική. Περιμένετε λοιπόν κάτι όπως το Meridiani ή το Gusev - μεγάλο, επίπεδο και ασφαλές. Η NASA θα βοηθήσει τη μηχανική ESA όπως ζητήθηκε, και εντός των περιορισμών ITAR. " Η EDM θα χρησιμοποιήσει αλεξίπτωτο, ραντάρ και συστάδες παλμικών προωστήρων υγρής πρόωσης για προσγείωση.
«Η ESA σχεδιάζει μια ανταγωνιστική πρόσκληση για όργανα με ωφέλιμο φορτίο 3-4 κιλών», εξήγησε ο McCuiston. «Η Ανακοίνωση Ευκαιρίας θα είναι ανοιχτή και στους αμερικανούς προτείνοντες, οπότε μπορεί να υπάρχουν και κάποια Αμερικανικά PI. Η ESA θέλει μια κάμερα να «αποδείξει» ότι έφτασαν στο έδαφος. Διαφορετικά δεν υπάρχει σημαντικός ρόλος για τη NASA στον EDM ».
Ο εκφορτωτής πιθανότατα θα λειτουργούσε ως μετεωρολογικός σταθμός και θα ήταν σχετικά βραχύβιος, ίσως 8 Sol ή μέρες, ανάλογα με τη χωρητικότητα των μπαταριών. Η ESA δεν περιλαμβάνει μακροπρόθεσμη πηγή ενέργειας, όπως από ηλιακές συστοιχίες, επομένως η επιφανειακή επιστήμη θα είναι επομένως περιορισμένη σε διάρκεια.
Ο τροχιάς και ο εκφορτωτής θα χωριστούν κατά την άφιξη στον Άρη. Ο τροχιάς θα χρησιμοποιήσει μια σειρά ελιγμών αεροναυτιλίας για να εγκατασταθεί τελικά σε τροχιά επιστημονικής τροχιάς ύψους 400 χιλιομέτρων κεκλιμένη στους περίπου 74 μοίρες.
Η κοινή αρχιτεκτονική του Άρη συμφωνήθηκε επίσημα το περασμένο καλοκαίρι σε μια διμερή συνάντηση μεταξύ του Ed Weiler (NASA) και του David Southwood (ESA) στο Πλίμουθ του Ηνωμένου Βασιλείου. Ο Weiler είναι Αναπληρωτής Διαχειριστής της NASA για τη Διεύθυνση Επιστημονικής Αποστολής και ο Southwood είναι Διευθυντής Επιστημών και Ρομποτικής Εξερεύνησης της ESA. Υπέγραψαν μια συμφωνία για τη δημιουργία της Κοινής Πρωτοβουλίας Εξερεύνησης του Άρη (MEJI) η οποία ουσιαστικά παντρεύει τα προγράμματα Mars της NASA και της ESA και οριοθετεί τις αντίστοιχες ευθύνες και στόχους του προγράμματος.
«Το κλειδί για να προχωρήσουμε στην εξερεύνηση του Άρη είναι η διεθνής συνεργασία με την Ευρώπη», μου είπε ο Weiler σε μια συνέντευξη. «Δεν έχουμε αρκετά χρήματα για να κάνουμε αυτές τις αποστολές ξεχωριστά. Τα εύκολα πράγματα έχουν γίνει και τα νέα είναι πιο περίπλοκα και ακριβά. Η υπέρβαση κόστους στο Mars Science Lab (MSL) δημιούργησε δημοσιονομικά προβλήματα για μελλοντικές αποστολές mars ». Για να πληρώσουμε για την υπέρβαση του MSL, πρέπει να ληφθούν κεφάλαια από μελλοντικά κονδύλια προϋπολογισμού mars από τα οικονομικά έτη 2010 έως 2014.
«Το 2016 είναι ένα λογικό σημείο εκκίνησης για συνεργασία. Η NASA μπορεί να έχει αποστολή το 2016 εάν συνεργαζόμαστε με την Ευρώπη, αλλά όχι εάν δουλεύουμε μόνοι μας. Μπορούμε να κάνουμε πολύ περισσότερα δουλεύοντας μαζί, καθώς και οι δύο έχουμε τους ίδιους στόχους επιστημονικά και θέλουμε να πραγματοποιήσουμε τους ίδιους τύπους αποστολής ». Οι Weiler και Southwood ανέθεσαν στις αντίστοιχες επιστημονικές ομάδες τους να συναντηθούν και να σχεδιάσουν μια ρεαλιστική και επιστημονικά αιτιολογημένη προσέγγιση. Ο Weiler μου εξήγησε ότι ο στόχος και η ελπίδα του ήταν να αποκαταστήσει μια συναρπαστική αρχιτεκτονική του Άρη με νέα διαστημικά σκάφη να εκτοξεύονται σε κάθε ευκαιρία που λαμβάνει χώρα κάθε 26 μήνες και οι οποίες προωθούν την αιχμή της επιστήμης. "Είναι πολύ σημαντικό να επιδείξουμε μια κριτική νέα τεχνολογία σε κάθε επόμενη αποστολή".
Περισσότερα για το σχέδιο αποστολής του 2018 και μετά από μια έκθεση παρακολούθησης.
