תוכנית החיפושים המשותפת החדשה של מאדים של נאס"א ו- ESA דוחפת במהירות קדימה ליישום מסגרת מוסכמת לבניית דור חדש ושאפתני של מסלולי אדמה אדירים ומפותחים החל מחלונות ההשקה של 2016 ו -2018.
המשימה המובילה באירופה ExoMars Trace Gas Orbiter (TGM) נבחרה כחללית הראשונה של היוזמה המשותפת והיא אמורה לשגר בינואר 2016 על סיפונה של רקטה שסופקה על ידי נאס"א אטלס 5 לשייט בן 9 חודשים למאדים. המטרה היא לחקור גזים באווירה המרטית, ובמיוחד את המקורות והריכוז של מתאן שיש לו השלכות ביולוגיות משמעותיות. כמויות משתנות של מתאן התגלו על ידי מסלול מרטי וטלסקופים מבוססי קרקע על פני האדמה. סביר להניח שהמסלול ילווה על ידי נחיתה סטטית קטנה המסופקת על ידי ESA ותכנה את מודול המפגין הכניסה, הירידה והנחיתה (EDM).
תוכנית מאדים של NASA משנה את האסטרטגיה המדעית שלה לחפוף עם המיזם המשותף החדש עם ESA וגם לבנות על תגליות האחרונות מהצי הבינלאומי הנוכחי של מסלולי מרטי וחוקרי שטח רוח, הזדמנות ופניקס (ראו פסיפסי המאדים הקודמים שלי). דאג מקויסטון, מנהל נאס"א, מנהל המחקר לחקר מאדים במכללת נאס"א, אמר לי בראיון כי "נאס"א מתקדמת במהירות מ'עקוב אחר המים 'דרך הערכת יכולת ההחלמה ועד לנושא של' חיפוש אחר סימני החיים '. לחפש ישירות לחיים זו כנראה מחט בערימת השחת, אך חתימות החיים בעבר או בהווה עשויות להיות מורחבות יותר דרך אורגנים, מקורות מתאן וכו '.
NASA ו- ESA יפרסמו "הכרזת ההזדמנות למסלול בינואר 2010", שיבצעו הצעות לחבילת מכשירים מדעיים על פי מקיסטון. "כלי המדע ייבחר בתחרות. הם פתוחים להשתתפות של מדענים אמריקאים שיכולים לשמש גם כחוקרים עיקריים ". ההצעות אמורות להתקיים בעוד 3 חודשים ותוערכו במשותף על ידי נאס"א ואס"א. בחירת מכשירים מיועדת להכרזה ביולי 2010 וכל עלות המכשירים הממומנים על ידי נאס"א מוגבלת על 100 מיליון דולר.
"עדיין יש לאשר רשמית את המשימה לשנת 2016 על ידי נאס"א לאחר סקירת תכנון מקדימה, שתתרחש בסוף 2010 או בתחילת 2011. המימון עד אז מכוסה ב טריז העשור הבא של תוכנית מאדים, שם כל משימות ההתחלה מתגוררות עד לאישורן. , או לא, על ידי הסוכנות ", אמר לי מקויסטון. מועצת השרים של ESA בדיוק נתנה את "האור הירוק" ואישרה רשמית תקציב ראשוני של 850 מיליון יורו (1.2 מיליארד דולר), כדי להתחיל ביישום תוכנית ExoMars שלהם למשימות 2016 ו -2018 ב -17 בדצמבר במטה ESA בפריס, צרפת. 150 מיליון יורו נוספים יתבקשו תוך שנתיים להשלים את דרישת המימון לשתי המשימות.
ESA נאלצה לעכב שוב ושוב את תוכנית החללית שלה ExoMars מאז הוכרזה לפני מספר שנים בגלל המורכבות ההולכת וגוברת, תקציבים לא מספיקים ואתגרים טכניים שגרמו למחיקת יעדי המדע ולירידה במשקל עומס המדע שנחת. רובר ה- ExoMars אמור היה במקור לצאת לדרך בשנת 2009 וכעת הוא מיועד לשנת 2018 כחלק מהארכיטקטורה החדשה.
מסלול גז המעקב משלב אלמנטים של מסלול ExoMars שקודם לכן הוצע על ידי ESA ואת המחקר המדעי Mars Mars Orbiters של NASA. כפי שנצפה כרגע, לחללית יש מסה של כ- 1100 ק"ג ותישא עומס מדעי בערך 115 ק"ג, המינימום שנחשב נחוץ כדי להשיג את יעדיו. המכשירים חייבים להיות רגישים מאוד על מנת להיות מסוגלים לאתר את זהותם וריכוזם הנמוך ביותר של גזי קורט אטמוספריים, לאפיין את השונות המרחבית והזמנית של מתאן ומינים חשובים אחרים, לאתר את מקור המקור של גזי העקבות ולקבוע אם הם הנגרמת כתוצאה מתהליכים ביולוגיים או גיאולוגיים. מודלים פוטוכימיים עכשוויים אינם יכולים להסביר את נוכחותו של מתאן באטמוספירה ולא את המראה המהיר וההרס שלו במרחב, בזמן או בכמות.
בין המכשירים המתוכננים ניתן למצוא גלאי גז ומעקה, צילום אינפרא אדום תרמי וגם מצלמת זווית רחבה וגם מצלמת צבע סטריאו ברזולוציה גבוהה (רזולוציה של 1-2 מטר). "כל הנתונים ישותפו במשותף ויעמדו במדיניות של נאס"א בנושא גישה פתוחה ופרסום מלא במערכת הנתונים הפלנטריים", אמר מקויסטון.
מטרה מרכזית נוספת של מסלול ההקפה תהיה לקבוע יכולת ממסר נתונים לכל משימות השטח עד שנת 2022, החל משנת 2016 הנחתת ושני רוברים שהוחלפו לשנת 2018. מסגרת זמן זו עשויה להיות בקנה אחד עם משימות ההחזרה לדוגמא של מאדים, מטרה ארוכה מבוקשת של רבים מדענים.
אם התקציב מאפשר, ESA מתכננת להחזיר את הנחתת הנחיתה הקטנה (EDM) שתבחן טכנולוגיות קריטיות למשימות עתידיות. מקויסטון הודיע לי כי "מטרתו של מפגין הטכנולוגיה של ESA היא לאמת את היכולת לנחות עומסי עומס מתונים, כך שבחירת אתר הנחיתה לא תהיה מונעת מדעית. אז צפו למשהו כמו מרידיאני או גושב - גדול, שטוח ובטוח. נאס"א תסייע להנדסת ESA כמבוקש, ובתוך מגבלות ITAR. " EDM ישתמש במצנחים, מכ"ם ואשכולות של דחפי הנעה נוזליים פועמים ליבשה.
"ESA מתכננת קריאה תחרותית למכשירים בעומס המשקל שלהם 3-4 ק"ג", הסביר מקויסטון. "ההכרזה על ההזדמנות תהיה פתוחה גם בפני המציעים האמריקניים, כך שיהיו כמה מהמחירים האמריקניים לצרכן. ESA רוצה שמצלמה "תוכיח" שהם עלו על האדמה. אחרת אין שום תפקיד משמעותי המתוכנן עבור נאס"א ב- EDM ".
הנחת יתפקד ככל הנראה כתחנת מזג אוויר ויהיה קצר יחסית, אולי 8 ימי סול או יום מרטי, תלוי בקיבולת הסוללות. ESA אינו כולל מקור כוח לטווח ארוך, למשל ממערכי שמש, כך שמדע השטח יהיה מוגבל למשך הזמן.
המסלול והנחתת היו נפרדים עם הגעתם למאדים. מסלול ההקפה ישתמש בסדרת תמרונים שייטו באוויר במטרה להתיישב בסופו של דבר למסלול מדעי מעגלי שגובהו 400 ק”מ, הנוטה בערך 74 מעלות.
ארכיטקטורת המאדים המשותפת סוכמה רשמית בקיץ שעבר בפגישה דו צדדית בין אד ויילר (נאס"א) לדוד סאות'ווד (ESA) בפלימות ', בריטניה. ויילר הוא המנהל המשויך של נאס"א במנהל המשימה למדע, וסאות'ווד הוא מנהל המדע והחקירה הרובוטית של ESA. הם חתמו על הסכם שיצר את היוזמה המשותפת לחקר מאדים (MEJI) שבאמצעותם מחכה את תוכניות המאדים של נאס"א ו- ESA ותוחם את תחומי האחריות והמטרות שלהם בתוכנית.
"המפתח להתקדם בחקירת מאדים הוא שיתוף פעולה בינלאומי עם אירופה", אמר לי ווילר בראיון. "אין לנו מספיק כסף לבצע את המשימות האלה בנפרד. הדברים הקלים נעשו והחדשים מורכבים ויקרים יותר. חריגות עלויות במעבדת Mars Science (MSL) יצרו בעיות תקציביות למשימות מאדים בעתיד ”. כדי לשלם בגין חריגה של MSL, יש לקחת כספים מהקצאות תקציב מאדים עתידיות משנת הכספים 2010 עד 2014.
“2016 היא נקודת פתיחה הגיונית לעבוד יחד. נאס"א יכולה לקבל משימה לשנת 2016 אם אנו עובדים עם אירופה אך לא אם אנו עובדים לבד. אנחנו יכולים לעשות כל כך הרבה יותר על ידי עבודה משותפת מכיוון שלשנינו אותן יעדים מדעית ורוצים לבצע את אותם סוגים של משימה ”. ויילר וסאות'ווד הנחו את צוותי המדע שלהם בהתאמה להיפגש ולתאר גישה מציאותית ומוצדקת מדעית. ויילר הסביר לי שמטרתו ותקוותו הייתה להחזיר ארכיטקטורת מאדים מרגשת עם חלליות חדשות המשוגרות בכל הזדמנות המתרחשת מדי 26 חודשים ומקדמות את מצב האמנות למדע. "חשוב מאוד להפגין טכנולוגיה חדשה קריטית בכל משימה שמצליחה".
עוד על תוכנית המשימה של 2018 ומעבר לכך בדו"ח המשך.
