โครงการสำรวจดาวอังคารร่วมใหม่ของนาซ่าและอีเอสเอกำลังเร่งดำเนินการตามกรอบที่ตกลงกันไว้อย่างรวดเร็วเพื่อสร้างวงโคจรดาวเคราะห์แดงและยานอวกาศรุ่นใหม่ที่ทะเยอทะยานเริ่มต้นด้วยหน้าต่างเปิดตัวปี 2559 และ 2018
ExoMars Trace Gas Mission Orbiter (TGM) ซึ่งเป็นผู้นำในยุโรปได้รับเลือกให้เป็นยานอวกาศลำแรกของการริเริ่มร่วมกันและมีกำหนดจะเปิดตัวในเดือนมกราคม 2559 บนจรวด Atlas 5 ของ NASA ที่จัดหาให้สำหรับการล่องเรือไปยังดาวอังคาร 9 เดือน จุดประสงค์คือเพื่อศึกษาก๊าซติดตามในชั้นบรรยากาศดาวอังคารโดยเฉพาะแหล่งที่มาและความเข้มข้นของมีเธนซึ่งมีความหมายทางชีวภาพที่สำคัญ ปริมาณก๊าซมีเทนแปรผันได้ถูกตรวจพบโดยยานอวกาศของดาวอังคารและกล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดินบนโลก ยานอวกาศน่าจะมาพร้อมกับยานอวกาศคงที่ขนาดเล็กที่จัดทำโดย ESA และขนานนามโมดูลการเข้า, โคตรและ Landing Demonstrator (EDM)
โครงการ NASA Mars กำลังเปลี่ยนกลยุทธ์ทางวิทยาศาสตร์เพื่อให้สอดคล้องกับการร่วมทุนใหม่กับ ESA และเพื่อสร้างการค้นพบเมื่อไม่นานมานี้จากกองยานอวกาศระหว่างประเทศของวงโคจรดาวอังคารและนักสำรวจพื้นผิว Spirit, Opportunity and Phoenix Doug McCuiston ผู้อำนวยการฝ่ายการสำรวจดาวอังคารของ NASA ที่ NASA HQ บอกกับฉันในการสัมภาษณ์ว่า“ NASA กำลังดำเนินการอย่างรวดเร็วจาก 'ติดตามน้ำ' ผ่านการประเมินความเป็นอยู่และต่อไปในรูปแบบของ 'การค้นหาสัญญาณแห่งชีวิต' การมองหาชีวิตโดยตรงอาจเป็นเข็มอยู่ในกองหญ้า แต่ลายเซ็นต์ของชีวิตในอดีตหรือปัจจุบันอาจแพร่กระจายไปในวงกว้างมากขึ้นผ่านสารอินทรีย์แหล่งมีเธนและอื่น ๆ ”
NASA และ ESA จะออก "ประกาศโอกาสสำหรับยานอวกาศในเดือนมกราคม 2010" ข้อเสนอการชักชวนสำหรับชุดของเครื่องมือวิทยาศาสตร์ตาม McCuiston “ เครื่องมือวิทยาศาสตร์จะถูกคัดเลือกให้สามารถแข่งขันได้ พวกเขาเปิดรับการมีส่วนร่วมจากนักวิทยาศาสตร์ของสหรัฐอเมริกาที่สามารถทำหน้าที่เป็นผู้ตรวจสอบหลัก (PI's)” ข้อเสนอจะครบกำหนดใน 3 เดือนและจะมีการประเมินร่วมกันโดย NASA และ ESA การเลือกเครื่องมือมีเป้าหมายสำหรับการประกาศในเดือนกรกฎาคม 2010 และค่าใช้จ่ายทั้งหมดของตราสารที่ได้รับการสนับสนุนจาก NASA นั้นมีราคาต่อยอดที่ 100 ล้านเหรียญ
“ ภารกิจ 2016 จะต้องได้รับการอนุมัติอย่างเป็นทางการจากองค์การนาซ่าหลังจากทบทวนการออกแบบเบื้องต้นซึ่งจะเกิดขึ้นในช่วงปลายปี 2010 หรือต้นปี 2011 การระดมทุนจนกว่าจะถึงเวลานั้นจะถูกกล่าวถึงในทศวรรษถัดไปของลิ่มโครงการดาวอังคาร หรือไม่โดยหน่วยงาน” McCuiston บอกฉัน คณะรัฐมนตรีของ ESA เพิ่งให้ "ไฟเขียว" และอนุมัติงบประมาณเริ่มต้น 850 ล้านยูโร (1.2 พันล้านเหรียญสหรัฐ) เพื่อเริ่มใช้โปรแกรม ExoMars สำหรับภารกิจปี 2016 และ 2018 ในวันที่ 17 ธันวาคมที่สำนักงานใหญ่ ESA ในปารีสประเทศฝรั่งเศส อีก 150 ล้านยูโรจะได้รับการร้องขอภายในสองปีเพื่อทำตามข้อกำหนดการระดมทุนสำหรับภารกิจทั้งสอง
อีเอสเอต้องชะลอโปรแกรมยานอวกาศ ExoMars ของตัวเองซ้ำหลายครั้งเนื่องจากมีการประกาศเมื่อหลายปีก่อนเนื่องจากความซับซ้อนที่เพิ่มขึ้นงบประมาณที่ไม่เพียงพอและความท้าทายทางเทคนิคส่งผลให้ขอบเขตของวัตถุประสงค์ทางวิทยาศาสตร์ลดลง เดิมรถแลนด์โรเวอร์ ExoMars ถูกกำหนดให้เปิดตัวในปี 2009 และขณะนี้ตั้งสำหรับ 2018 เป็นส่วนหนึ่งของสถาปัตยกรรมใหม่
ยานสำรวจก๊าซ Trace รวมองค์ประกอบของยานอวกาศ ExoMars เสนอก่อนหน้านี้ของ ESA และยานอวกาศวิทยาศาสตร์ Mars Mars เสนอ ตามที่คาดการณ์ไว้ในปัจจุบันยานอวกาศจะมีมวลประมาณ 1100 กิโลกรัมและมีน้ำหนักบรรทุกวิทยาศาสตร์ประมาณ 115 กิโลกรัมขั้นต่ำที่ถือว่าจำเป็นเพื่อให้บรรลุเป้าหมาย เครื่องมือจะต้องมีความไวสูงเพื่อให้สามารถตรวจจับเอกลักษณ์และความเข้มข้นต่ำสุดของก๊าซติดตามบรรยากาศแสดงลักษณะการแปรผันเชิงพื้นที่และเวลาของมีเธนและสายพันธุ์ที่สำคัญอื่น ๆ ค้นหาแหล่งกำเนิดของก๊าซติดตามและพิจารณาว่าเป็น เกิดจากกระบวนการทางชีวภาพหรือทางธรณีวิทยา แบบจำลองทางเคมีของโฟโตเคมีในปัจจุบันไม่สามารถอธิบายการมีอยู่ของมีเธนในชั้นบรรยากาศของมาร์เทนหรือรูปลักษณ์และการทำลายอย่างรวดเร็วในอวกาศเวลาหรือปริมาณ
ในบรรดาเครื่องมือที่วางแผนไว้คือเครื่องตรวจจับก๊าซและเครื่องจับแมปเปอร์อิมเมจความร้อนอินฟราเรดและทั้งกล้องมุมกว้างและกล้องสีสเตอริโอความละเอียดสูง (ความละเอียด 1 - 2 เมตร) “ ข้อมูลทั้งหมดจะถูกแบ่งปันร่วมกันและจะปฏิบัติตามนโยบายของนาซ่าในการเข้าถึงและโพสต์ในระบบข้อมูลดาวเคราะห์อย่างเต็มที่” แมคคูลิสตันกล่าว
วัตถุประสงค์หลักอีกประการหนึ่งของยานอวกาศคือการสร้างความสามารถในการถ่ายทอดข้อมูลสำหรับภารกิจพื้นผิวทั้งหมดจนถึงปีพ. ศ. 2565 โดยเริ่มจาก Lander ปี 2559 และโรเวอร์สองตัวที่เจาะในปี 2018 ระยะเวลานี้อาจสอดคล้องกับภารกิจ Mars Sample Return นักวิทยาศาสตร์
หากงบประมาณอนุญาต ESA วางแผนที่จะนำเพื่อนร่วมทางขนาดเล็ก (EDM) ซึ่งจะทดสอบเทคโนโลยีที่สำคัญสำหรับภารกิจในอนาคต McCuiston แจ้งให้ฉันทราบว่า "วัตถุประสงค์ของการสาธิตเทคโนโลยี ESA นี้กำลังตรวจสอบความสามารถในการรับน้ำหนักบรรทุกในระดับปานกลางดังนั้นการเลือกพื้นที่เชื่อมโยงไปถึงจะไม่ถูกขับเคลื่อนด้วยวิทยาศาสตร์ ดังนั้นคาดหวังบางอย่างเช่น Meridiani หรือ Gusev - ใหญ่แบนและปลอดภัย NASA จะให้ความช่วยเหลือด้านวิศวกรรมของ ESA ตามที่ร้องขอและภายใต้ข้อ จำกัด ของ ITAR” EDM จะใช้ร่มชูชีพเรดาร์และกลุ่มของเครื่องขับดันของเหลวในการเต้นเป็นจังหวะเพื่อลงจอด
“ อีเอสเอวางแผนเรียกเครื่องมือแข่งขันในน้ำหนักบรรทุก 3-4 กิโลกรัม” แมคคูสตันอธิบาย “ การประกาศโอกาสจะเปิดให้ผู้เสนอในสหรัฐฯเช่นกันดังนั้นอาจมีบางส่วนของ PI สหรัฐ ESA ต้องการกล้องที่จะ 'พิสูจน์' พวกเขาถึงที่หมาย มิฉะนั้นจะไม่มีการวางแผนบทบาทที่สำคัญสำหรับองค์การนาซ่าใน EDM”
คนงานน่าจะทำหน้าที่เป็นสถานีอากาศและมีอายุค่อนข้างสั้นบางที 8 โซลหรือวันอังคารขึ้นอยู่กับความจุของแบตเตอรี่ อีเอสเอไม่รวมแหล่งพลังงานระยะยาวเช่นจากแผงโซลาร์เซลล์ดังนั้นวิทยาศาสตร์พื้นผิวจึงถูก จำกัด ระยะเวลา
ยานอวกาศและแลนเดอร์จะแยกกันเมื่อมาถึงดาวอังคาร ยานอวกาศจะใช้ชุดประลองยุทธ์ aerobraking ในที่สุดก็เข้าสู่วงโคจรวิทยาศาสตร์วงกลมสูง 400 กม. ซึ่งมีความโน้มเอียงที่ 74 องศา
สถาปัตยกรรมดาวอังคารร่วมได้รับการยอมรับอย่างเป็นทางการเมื่อฤดูร้อนที่แล้วที่การประชุมทวิภาคีระหว่าง Ed Weiler (NASA) และ David Southwood (ESA) ในพลีมั ธ สหราชอาณาจักร Weiler เป็นผู้ดูแลระบบรองของ NASA สำหรับ Mission Mission Directorate และ Southwood เป็นผู้อำนวยการวิทยาศาสตร์และหุ่นยนต์สำรวจของ ESA พวกเขาได้ลงนามในข้อตกลงการสร้างโครงการสำรวจร่วม (Mars Exploration Joint Initiative: MEJI) ซึ่งเป็นหลักสำคัญในการกำจัดโปรแกรมดาวอังคารของ NASA และ ESA และแยกความรับผิดชอบและเป้าหมายของโครงการตามลำดับ
“ กุญแจสำคัญในการเดินหน้าสำรวจดาวอังคารคือความร่วมมือระหว่างประเทศกับยุโรป” Weiler กล่าวกับฉันในการสัมภาษณ์ “ เราไม่มีเงินมากพอที่จะทำภารกิจเหล่านี้แยกกัน สิ่งง่าย ๆ ได้ทำไปแล้วสิ่งใหม่นั้นซับซ้อนและมีราคาแพงกว่า ค่าใช้จ่ายที่มากเกินไปในห้องปฏิบัติการวิทยาศาสตร์ Mars (MSL) ได้สร้างปัญหางบประมาณสำหรับภารกิจดาวอังคารในอนาคต” ในการชำระเงินสำหรับการใช้งบเกิน MSL จะต้องนำเงินจากการจัดสรรงบประมาณดาวอังคารในอนาคตจากปีงบประมาณ 2010 ถึง 2014
“ 2016 เป็นจุดเริ่มต้นที่สมเหตุสมผลในการทำงานร่วมกัน นาซ่าสามารถมีภารกิจปี 2016 ถ้าเราทำงานกับยุโรป แต่ไม่ใช่ถ้าเราทำงานคนเดียว เราสามารถทำสิ่งต่าง ๆ ได้มากขึ้นด้วยการทำงานร่วมกันเนื่องจากเราทั้งสองมีวัตถุประสงค์เดียวกันทางวิทยาศาสตร์และต้องการดำเนินภารกิจประเภทเดียวกัน” Weiler และ Southwood สั่งให้ทีมวิทยาศาสตร์ของตนพบและจัดวางแนวทางที่เป็นจริงและสมเหตุสมผล Weiler อธิบายให้ฉันฟังว่าเป้าหมายและความหวังของเขาคือการนำสถาปัตยกรรมดาวอังคารที่น่าตื่นเต้นกลับมาพร้อมกับยานอวกาศใหม่ที่เปิดตัวในทุกโอกาสที่เกิดขึ้นทุก ๆ 26 เดือนและเป็นการยกระดับศิลปะเพื่อวิทยาศาสตร์ “ มันสำคัญมากที่จะต้องแสดงให้เห็นถึงเทคโนโลยีใหม่ที่สำคัญในแต่ละภารกิจที่ประสบความสำเร็จ”
เพิ่มเติมเกี่ยวกับแผนภารกิจปี 2018 และอื่น ๆ ในรายงานการติดตาม
