يمضي برنامج استكشاف كوكب المريخ الجديد المشترك بين وكالة ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية بسرعة إلى الأمام لتنفيذ إطار متفق عليه لبناء جيل جديد طموح من مدارات الكواكب الحمراء والهبوط بدءًا من نوافذ الإطلاق 2016 و 2018.
تم اختيار المركبة الفضائية ExoMars Trace Gas Orbiter (TGM) بقيادة أوروبا لتكون أول مركبة فضائية من المبادرة المشتركة ومن المقرر إطلاقها في يناير 2016 على متن صاروخ أطلس 5 الذي قدمته وكالة ناسا لمدة 9 أشهر في رحلة بحرية إلى المريخ. الغرض هو دراسة الغازات النزرة في الغلاف الجوي للمريخ ، ولا سيما مصادر وتركيز الميثان الذي له آثار بيولوجية كبيرة. تم الكشف عن كميات متغيرة من الميثان من قبل المدار المريخي والتلسكوبات الأرضية على الأرض. من المحتمل أن يكون المدار مصحوبًا بمركب استاتيكي صغير توفره وكالة الفضاء الأوروبية ويطلق عليه وحدة معيد الدخول والهبوط والهبوط (EDM).
يعمل برنامج NASA Mars على تغيير استراتيجيته العلمية لتتزامن مع المشروع المشترك الجديد مع ESA وأيضًا للبناء على الاكتشافات الحديثة من الأسطول الدولي الحالي لمدار المريخ والمستكشفين السطحيين الروح والفرصة والعنقاء (انظر فسيفساء المريخ السابقة). أخبرني دوج ماكويستون ، مدير إدارة استكشاف كوكب المريخ في وكالة ناسا في مقر وكالة ناسا في مقابلة ، أن "وكالة ناسا تتقدم بسرعة من" متابعة المياه "من خلال تقييم قابلية السكن ثم الانتقال إلى موضوع" البحث عن علامات الحياة ". ربما يكون البحث المباشر عن الحياة هو إبرة في كومة القش ، لكن توقيعات الحياة الماضية أو الحالية قد تكون أكثر انتشارًا من خلال المواد العضوية ، ومصادر الميثان ، وما إلى ذلك ".
ستصدر وكالة ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية "إعلانًا عن الفرصة للمدار في يناير 2010" للحصول على مقترحات لمجموعة من الأدوات العلمية وفقًا لماكيستون. "سيتم اختيار الأدوات العلمية بشكل تنافسي. وهي مفتوحة لمشاركة العلماء الأمريكيين الذين يمكنهم أيضًا العمل كمحققين رئيسيين ". من المقرر تقديم المقترحات خلال 3 أشهر وسيتم تقييمها بشكل مشترك من قبل وكالة ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية. يتم تحديد اختيارات الأدوات للإعلان عنها في يوليو 2010 ، وتكلفة التكلفة الكاملة للأدوات الممولة من وكالة ناسا تبلغ 100 مليون دولار.
"لا يزال يتعين الموافقة على مهمة 2016 رسميًا من قبل وكالة ناسا بعد مراجعة التصميم الأولية ، والتي ستتم إما في أواخر عام 2010 أو أوائل عام 2011. يتم تغطية التمويل حتى ذلك الحين في إسفين العقد التالي لبرنامج المريخ ، حيث تتواجد جميع البعثات الجديدة حتى الموافقة عليها ، أم لا ، من قبل الوكالة "، أخبرني مكويستون. أعطى مجلس وزراء وكالة الفضاء الأوروبية للتو "الضوء الأخضر" ووافق رسمياً على ميزانية أولية قدرها 850 مليون يورو (1.2 مليار دولار) لبدء تنفيذ برنامج ExoMars لبعثتي 2016 و 2018 في 17 ديسمبر في مقر وكالة الفضاء الأوروبية في باريس ، فرنسا. وسيُطلب 150 مليون يورو أخرى في غضون عامين لاستكمال متطلبات التمويل لكلتا البعثتين.
اضطرت وكالة الفضاء الأوروبية إلى تأخير برنامجها الخاص بالمركبات الفضائية ExoMars مرارًا وتكرارًا منذ أن تم الإعلان عنه قبل عدة سنوات بسبب التعقيد المتزايد وعدم كفاية الميزانيات والتحديات التقنية مما أدى إلى إلغاء تحديد نطاق الأهداف العلمية وانخفاض وزن حمولة العلوم الأرضية. كان من المقرر إطلاق ExoMars rover في عام 2009 وتم تعيينها الآن لعام 2018 كجزء من الهندسة المعمارية الجديدة.
يجمع المسبار Trace Gas بين عناصر من مسبار ExoMars الذي اقترحته وكالة الفضاء الأوروبية (ESOMars) والمريخ Science Orbiter المقترح من وكالة ناسا. كما هو متوخى حاليًا ، ستبلغ كتلة المركبة الفضائية حوالي 1100 كجم وتحمل حمولة علمية تبلغ 115 كجم تقريبًا ، وهو الحد الأدنى الضروري لتحقيق أهدافها. يجب أن تكون الأدوات حساسة للغاية من أجل أن تكون قادرة على الكشف عن هوية وتركيز منخفض للغاية للغازات النزرة في الغلاف الجوي ، وتميز الاختلاف المكاني والزماني للميثان والأنواع المهمة الأخرى ، وتحديد مصدر المصدر للغازات النزرة وتحديد ما إذا كانت بسبب العمليات البيولوجية أو الجيولوجية. لا تستطيع النماذج الكيميائية الضوئية الحالية تفسير وجود الميثان في الغلاف الجوي للمارتين ولا مظهره السريع وتدميره في المكان أو الزمان أو الكمية.
من بين الأدوات المخططة كاشف غاز ومخطط ، جهاز تصوير حراري بالأشعة تحت الحمراء وكاميرا واسعة الزاوية وكاميرا ستريو ملونة عالية الدقة (دقة 1-2 متر). قال ماكويستون: "ستتم مشاركة جميع البيانات بشكل مشترك وستلتزم بسياسات وكالة ناسا بشأن الوصول المفتوح بالكامل والنشر في نظام بيانات الكواكب".
سيكون الهدف الرئيسي الآخر للمدار هو إنشاء قدرة على ترحيل البيانات لجميع المهام السطحية حتى عام 2022 ، بدءًا من عام 2016 مركبة لاندروفر ومركبتين محددتين لعام 2018. يمكن أن يتزامن هذا الإطار الزمني مع بعثات عودة عينة المريخ ، وهو هدف يسعى إليه الكثيرون العلماء.
إذا كانت الميزانية تسمح بذلك ، تخطط وكالة الفضاء الأوروبية (ESA) لاستعادة مركبة هبوط صغيرة (EDM) تختبر التقنيات المهمة للبعثات المستقبلية. أخبرني مكويستون أن "هدف هذا التظاهر التكنولوجي في وكالة الفضاء الأوروبية هو التحقق من القدرة على حمل حمولات معتدلة ، لذلك لن يكون اختيار موقع الهبوط مدفوعًا بالعلم. لذا توقع شيئًا مثل Meridiani أو Gusev - كبير ومسطح وآمن. وستساعد وكالة ناسا هندسة ESA على النحو المطلوب ، وضمن قيود ITAR ". سيستخدم نظام EDM المظلات والرادار وعناقيد دافعات الدفع النبضية السائلة على الأرض.
وأوضح مكويستون أن "وكالة الفضاء الأوروبية تخطط لإجراء مكالمة تنافسية للأدوات على حمولة 3-4 كيلوجرام". "سيكون إعلان الفرصة مفتوحًا للمقترحين الأمريكيين أيضًا ، لذا قد يكون هناك بعض الباحثين الأمريكيين. تريد وكالة الفضاء الأوروبية كاميرا "لإثبات" أنها وصلت إلى الأرض. خلاف ذلك ، لا يوجد دور كبير مخطط لوكالة ناسا في EDM ".
من المرجح أن تعمل المركبة الأرضية كمحطة للأرصاد الجوية وتكون قصيرة العمر نسبيًا ، ربما 8 سولز أو أيام المريخ ، اعتمادًا على سعة البطاريات. لا تتضمن وكالة الفضاء الأوروبية مصدر طاقة طويل المدى ، مثل المصفوفات الشمسية ، وبالتالي فإن علوم السطح ستكون محدودة المدة.
سوف ينفصل المسبار والمركب عند الوصول إلى المريخ. سيستخدم المدار سلسلة من مناورات الكبح الهوائي للاستقرار في نهاية المطاف في مدار علمي دائري بارتفاع 400 كم مائل نحو 74 درجة.
تم الاتفاق على هندسة المريخ المشتركة رسميًا الصيف الماضي في اجتماع ثنائي بين إد ويلر (ناسا) وديفيد ساوثوود (ESA) في بليموث ، المملكة المتحدة. ويلر هو المدير المساعد لوكالة ناسا لمديرية المهمة العلمية ، وساوثوود هو مدير العلوم والاستكشاف الآلي للروبوتات في وكالة الفضاء الأوروبية. وقعوا على اتفاقية إنشاء مبادرة استكشاف المريخ المشتركة (MEJI) التي تتزوج بشكل أساسي من برامج المريخ التابعة لوكالة ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية وتحدد مسؤوليات وأهداف برنامج كل منهم.
قال لي Weiler في مقابلة: "إن مفتاح التقدم في استكشاف كوكب المريخ هو التعاون الدولي مع أوروبا". "ليس لدينا ما يكفي من المال للقيام بهذه المهام بشكل منفصل. لقد تم القيام بالأشياء السهلة والأشياء الجديدة أكثر تعقيدًا ومكلفة. تسببت تجاوزات التكلفة في مختبر علوم المريخ (MSL) في حدوث مشكلات في الميزانية لبعثات المريخ المستقبلية ". لدفع تجاوز MSL ، يجب أن تؤخذ الأموال من مخصصات ميزانية مارس المستقبلية من السنوات المالية 2010 إلى 2014.
"عام 2016 هو نقطة انطلاق منطقية للعمل معًا. يمكن أن تقوم وكالة ناسا بمهمة عام 2016 إذا عملنا مع أوروبا ولكن ليس إذا عملنا وحدنا. يمكننا أن نفعل أكثر من ذلك بكثير من خلال العمل معًا حيث أن لكل منا نفس الأهداف علمياً ونريد تنفيذ نفس أنواع المهام ". أصدر Weiler و Southwood تعليماته لفرق العلوم الخاصة بهما بالالتقاء ووضع نهج واقعي ومبرر علمياً. أوضح لي ويلر أن هدفه وأمله كان إعادة هندسة المريخ المثيرة مع إطلاق مركبة فضائية جديدة في كل فرصة تحدث كل 26 شهرًا والتي تقدم أحدث ما توصلت إليه العلوم. "من المهم للغاية إظهار تقنية جديدة مهمة في كل مهمة ناجحة".
المزيد عن خطة مهمة 2018 وما بعدها في تقرير متابعة.
