NASA와 ESA의 새로운 화성 탐사 프로그램은 2016 년과 2018 년 발사 창에서 시작하여 야심 찬 차세대 차세대 붉은 행성 궤도 선과 착륙선을 건설하기 위해 합의 된 프레임 워크를 구현하기 위해 빠르게 추진하고 있습니다.
유럽 주도의 ExoMars Trace Gas Mission Orbiter (TGM)는 공동 이니셔티브의 첫 번째 우주선으로 선정되었으며 2016 년 1 월 NASA에서 공급 한 Atlas 5 로켓을 타고 9 개월 동안 화성 행을 시작합니다. 화성 대기의 미량 가스, 특히 생물학적으로 중요한 메탄의 공급원과 농도를 연구하는 것이 목적입니다. 지구의 화성 궤도 선과 지상 망원경으로 다양한 양의 메탄이 검출되었습니다. 궤도 선에는 ESA에서 제공하는 소형 고정 착륙선이 수반되며 진입, 하강 및 착륙 시위 모듈 (EDM)이라고 불릴 것입니다.
NASA Mars Program은 ESA와의 새로운 합작 투자와 일치하고 또한 현재의 국제 화성 궤도 선과 표면 탐험가 Spirit, Opportunity 및 Phoenix의 최근 발견을 바탕으로 과학 전략을 전환하고 있습니다 (이전의 화성 모자이크 참조). NASA의 NASA HQ에있는 Mars Exploration의 Doug McCuiston 이사는 인터뷰에서“NASA는 습관성을 평가하여‘물을 따르라’에서‘생명의 징후 찾기’라는 주제로 빠르게 진전되고 있다고 말했습니다. 생명을 직접 찾는 것은 아마도 건초 더미의 바늘 일 것입니다. 그러나 과거 나 현재의 삶의 흔적은 유기물, 메탄 소스 등을 통해 더 널리 퍼질 수 있습니다.”
McCaston에 따르면 NASA와 ESA는“2010 년 1 월의 궤도를위한 기회 발표”를 발표 할 예정이다. “과학 기기는 경쟁적으로 선택 될 것입니다. 그들은 PI (Principal Investigators) 역할을 할 수있는 미국 과학자들이 참여할 수 있습니다.” 제안은 3 개월 안에 완료되며 NASA와 ESA가 공동으로 평가합니다. 장비 선택은 2010 년 7 월에 발표 될 예정이며 NASA 자금 지원 장비의 전체 비용은 1 억 달러입니다.
“2016 년 미션은 2010 년 말 또는 2011 년 초에 예정된 예비 설계 검토 후에도 NASA의 공식 승인을 받아야합니다. 그때까지 자금은 화성 프로그램의 다음 10 년 쐐기에서 다뤄지며, 모든 새로운 출발 미션은 승인 될 때까지 상주합니다. McCuiston은 나에게 말했었다. ESA의 각료회의는 12 월 17 일 프랑스 파리에있는 ESA 본부에서 2016 년과 2018 년 임무를위한 ExoMars 프로그램의 시행을 시작하기 위해“녹색 표시 등”을 공식적으로 승인했으며 초기 예산은 8 억 9 천만 유로 (12 억 달러)였습니다. 2 년 안에 1 억 5 천만 유로가 요청되어 두 임무 모두에 대한 자금 지원 요건을 완료하게됩니다.
ESA는 수년 전에 발표 된 복잡성, 예산 부족 및 기술적 과제로 인해 과학 목표의 범위가 축소되고 착륙 된 과학 탑재량의 무게가 줄어들 기 때문에 자체 ExoMars 우주선 프로그램을 반복적으로 지연시켜야했습니다. ExoMars 로버는 원래 2009 년에 출시 될 예정이며 이제 새로운 아키텍처의 일부로 2018 년으로 설정되었습니다.
추적 가스 궤도 선은 ESA에서 제안한 ExoMars 궤도 선과 NASA가 제안한 Mars Science Orbiter의 요소를 결합합니다. 현재 계획된 우주선의 질량은 약 1100kg이며 약 115kg의 과학 탑재량을 운반 할 수 있으며, 목표를 달성하는 데 필요한 최소량으로 간주됩니다. 메탄 및 기타 중요한 종의 공간적 및 시간적 변화를 특성화하고, 미량 가스의 근원 원을 찾고 이들이 존재하는지 여부를 결정하여, 대기 미량 가스의 동일성 및 매우 낮은 농도를 검출 할 수 있으려면 기기가 매우 민감해야합니다. 생물학적 또는 지질 학적 과정에 의해 발생합니다. 현재의 광화학 모델은 마틴 대기에서 메탄의 존재 나 공간, 시간 또는 수량에서의 빠른 외관 및 파괴를 설명 할 수 없습니다.
계획된 기기 중에는 추적 가스 감지기 및 매퍼, 열 화상 이미 저, 광각 카메라 및 고해상도 스테레오 컬러 카메라 (1 – 2 미터 해상도)가 있습니다. McCuiston은“모든 데이터는 공동으로 공유되며 행성 데이터 시스템에 완전 개방형 액세스 및 게시에 관한 NASA의 정책을 준수 할 것입니다.
궤도 선의 또 다른 주요 목표는 2016 년 착륙선과 2018 년에 2 개의 로버로 시작하여 최대 2022 년까지 모든 지상 임무에 대한 데이터 중계 기능을 구축하는 것입니다.이 기간은 많은 사람들이 오랫동안 추구 한 목표 인 화성 샘플 귀환 임무와 일치 할 수 있습니다. 과학자들.
예산이 허락한다면, ESA는 미래의 미션을 위해 중요한 기술을 테스트 할 소형 동반자 착륙선 (EDM)을 피기 백 할 계획입니다. McCuiston은“이 ESA Technology Demonstrator의 목표는 적당한 탑재량을 착륙 할 수있는 능력을 검증하는 것이므로 착륙 지점 선택은 과학에 근거하지 않을 것입니다. 따라서 Meridiani 또는 Gusev와 같은 대형, 평면 및 안전을 기대하십시오. NASA는 요청에 따라 ITAR 제한 내에서 ESA 엔지니어링을 지원할 것입니다.” EDM은 낙하산, 레이더 및 펄싱 액체 추진 추진기 군집을 착륙시킵니다.
McCaeston은“ESA는 3-4kg의 페이로드로 장비를 경쟁적으로 요구합니다. “기회 발표는 미국 제안자에게도 공개되므로 일부 미국 PI가있을 수 있습니다. ESA는 카메라가 지상에 '증명'되기를 원합니다. 그렇지 않으면 EDM에서 NASA에 대해 계획된 중요한 역할이 없습니다”.
착륙선은 기상 관측소 역할을 할 가능성이 높으며 배터리 용량에 따라 8 솔 또는 화성 일에 비해 수명이 짧습니다. ESA에는 태양 광 어레이와 같은 장기 전원이 포함되어 있지 않으므로 표면 과학의 기간이 제한됩니다.
궤도 선과 착륙선은 화성에 도착하자마자 분리 될 것이다. 궤도 인은 일련의 에어로 브레이킹 작전을 사용하여 약 74 도의 경사를 가진 400km의 높은 순환 과학 궤도에 정착합니다.
공동 화성 건축은 지난 여름 영국 플리머스에서 에드 와일러 (NASA)와 데이비드 사우스 우드 (ESA) 간의 양자 회의에서 공식적으로 합의되었다. Weiler는 NASA의 과학 선교국 부국장이며 Southwood는 ESA의 과학 및 로봇 탐사 국장입니다. 그들은 NASA와 ESA의 화성 프로그램을 본질적으로 연결하고 각각의 프로그램 책임과 목표를 묘사하는 화성 탐사 공동 이니셔티브 (MEJI)를 만드는 계약에 서명했습니다.
와일러는 인터뷰에서 "화성 탐사를위한 핵심은 유럽과의 국제 협력이다"라고 말했다. “우리는 이러한 임무를 따로 수행 할 돈이 충분하지 않습니다. 쉬운 일들이 이루어졌고 새로운 것들이 더 복잡하고 비싸다. Mars Science Lab (MSL)의 비용 초과로 인해 미래의 화성 임무에 예산 문제가 발생했습니다.” MSL 초과 비용을 지불하려면 2010 년부터 2014 년까지의 미래 화성 예산 할당에서 자금을 가져와야합니다.
“2016은 함께 일하기위한 논리적 출발점입니다. NASA는 유럽과 함께 일하는 경우 2016 년 임무를 수행 할 수 있지만 혼자 일하는 경우에는 불가능합니다. 우리는 과학적으로 동일한 목표를 가지고 동일한 유형의 임무를 수행하기를 원하기 때문에 함께 일함으로써 훨씬 더 많은 것을 할 수 있습니다.” Weiler와 Southwood는 각각의 과학 팀에게 현실적이고 과학적으로 정당한 접근 방식을 만나고 배치하도록 지시했습니다. Weiler는 자신의 목표와 희망은 26 개월마다 발생하는 모든 기회와 새로운 과학 기술을 발전시키는 새로운 우주선 발사로 흥미로운 화성 건축물을 복원하는 것이라고 설명했습니다. "이어지는 각 미션에서 중요한 새로운 기술을 시연하는 것이 매우 중요합니다."
후속 임무 보고서에서 2018 년 임무 계획과 그 이상에 대해 자세히 알아보십시오.
