La superficie del planeta rojo es de aproximadamente 145 millones de kilómetros cuadrados. Por lo tanto, no es difícil imaginar lo difícil que es para los científicos determinar el lugar para el aterrizaje del próximo vehículo de investigación en Marte. En el caso de que el objetivo principal de la expedición marciana sea buscar rastros del pasado, y posiblemente vida existente en otro planeta, entonces el éxito de toda la expedición puede depender de la elección del lugar de aterrizaje. Esta es precisamente la tarea a la que se enfrentan actualmente Roscosmos y la Agencia Espacial Europea (ESA). En 2018, un proyecto conjunto de especialistas de dos agencias espaciales líderes irá a Marte, un rover llamado ExoMars.
Se informa que el rover estará equipado con un taladro que lo ayudará a levantar muestras de suelo marciano desde una profundidad de 2 metros. Los científicos esperan que con la ayuda de este aparato puedan detectar la presencia de rastros de actividad microbiana en el cuarto planeta desde el Sol. En el marco de la implementación del proyecto conjunto ruso-europeo para la exploración de Marte, se planea llevar a cabo investigaciones científicas previamente planificadas y resolver problemas científicos fundamentalmente nuevos. Aspectos importantes de este proyecto son el desarrollo, junto con la ESA, de un complejo terrestre de recepción de datos y control de misiones interplanetarias, así como lograr la consolidación de la experiencia de especialistas europeos y rusos en la creación de tecnologías para la realización de misiones interplanetarias. Al mismo tiempo, las partes tienen derecho a contar con el proyecto ExoMars como una etapa importante en el camino para preparar el desarrollo del Planeta Rojo.
En 2012, Roskosmos se convirtió en el principal socio de la Agencia Espacial Europea en la implementación de la misión ExoMars. Una de las condiciones para esta cooperación fue la participación técnica completa de la parte rusa en la segunda etapa de esta misión. Según los acuerdos alcanzados entre Roscosmos y la ESA, la Federación de Rusia proporcionará no solo vehículos de lanzamiento para ambas misiones, sino también algunos instrumentos científicos para ellas, y también creará un módulo de aterrizaje para la implementación de la segunda misión, ExoMars-2018. Los ingenieros de la Asociación Científica y de Producción de Lavochkin participarán en la creación del módulo de aterrizaje en Marte. Al mismo tiempo, el Instituto de Investigación Espacial de la Academia de Ciencias de Rusia (IKI RAS) se convirtió en el principal ejecutor del componente científico de este proyecto por parte de Rusia.
La primera etapa del proyecto conjunto denominado "ExoMars-2016" incluye un módulo orbital que está creando la ESA, así como un módulo de aterrizaje de demostración. La nave espacial orbital TGO (Trace Gas Orbiter) está diseñada para estudiar pequeñas impurezas de gas en la atmósfera y la distribución del hielo de agua en el suelo del Planeta Rojo. Para este aparato en Rusia, el IKI RAS crea 2 instrumentos científicos: el espectrómetro de neutrones FREND y el complejo espectrométrico ACS.
Como parte de la segunda etapa del proyecto, la misión ExoMars-2018, una plataforma de aterrizaje (desarrollo ruso) y el rover de la ESA, que pesa aproximadamente 300 kilogramos, serán entregados a la superficie marciana con la ayuda de un módulo de aterrizaje creado por Rusia. especialistas de la Asociación Científica y de Producción de Lavochkin.
Como resultado, Rusia proporcionará para este proyecto:
1. Dos vehículos de lanzamiento "Proton-M".
2. Un sistema para ingresar a la atmósfera del planeta rojo, descenso y aterrizaje del rover en la superficie en 2018. Para minimizar los posibles riesgos, Rusia se involucrará en el desarrollo y construcción de la parte de "hierro" (es decir, estructuras mecánicas), y el llenado electrónico de la plataforma de aterrizaje se suministrará principalmente desde Europa.
3. Una nave espacial orbital llamada TGO recibirá instrumentos científicos rusos, incluidos los creados para la fallida misión rusa "Phobos-Grunt".
4. Todos los resultados científicos de la expedición conjunta a Marte pasarán a ser propiedad intelectual de Roscosmos y la ESA.
Inicialmente se propusieron una serie de requisitos para un posible lugar de aterrizaje en la superficie de Marte. Por ejemplo, se suponía que era un área del Planeta Rojo con un conjunto de características geológicas diferentes, entre ellas la presencia de rocas antiguas, cuya edad supera los 3.400 millones de años. Además, los científicos solo están interesados en aquellas áreas en las que la presencia de grandes reservas de agua en el pasado fue previamente confirmada por satélites. Al mismo tiempo, se presta mucha atención a la seguridad del proceso de aterrizaje, ya que el futuro de todo el programa puede depender de esta etapa de la misión.
También debe tener en cuenta el hecho de que la atmósfera marciana es inestable y no será posible bajar el dispositivo hasta cierto punto. La plataforma de aterrizaje entrará en la atmósfera marciana a una velocidad de 20.000 km / h. El escudo térmico tendrá que desacelerar el módulo a una velocidad 2 veces la velocidad del sonido. Después de eso, 2 paracaídas de frenado reducirán la velocidad del módulo de descenso a velocidad subsónica. En la etapa final del vuelo, la electrónica controlará la velocidad y la distancia a la superficie marciana para apagar los motores del cohete en el momento adecuado y poner el vehículo de descenso en un modo de aterrizaje controlado. Al mismo tiempo, se informa que el sistema "Sky Crane", que se utilizó para la llegada del famoso "Curiosity" a Marte, no se utilizará para el aterrizaje.
Las condiciones cambiantes en cada etapa del descenso llevan al hecho de que la zona de posible aterrizaje debe representar una elipse de 104 por 19 km. Esta circunstancia excluye casi de inmediato de la lista una serie de ubicaciones potencialmente interesantes para los científicos, por ejemplo, el cráter Gale, en el que el rover de la NASA está operando actualmente. A partir de noviembre de 2013, los principales científicos de la geografía y geología del Planeta Rojo han propuesto sus opciones para posibles áreas de aterrizaje.
De estas áreas, solo quedaron 8, que cumplen de manera preliminar los estrictos requisitos de los científicos. Al mismo tiempo, tras un análisis exhaustivo de estos lugares, se eliminaron 4 de ellos. Como resultado, la lista final de lugares de aterrizaje para el rover incluía Hypanis Vallis, Mawrth Vallis, Oxia Planum y Aram Dorsum. Las cuatro ubicaciones están en la región ecuatorial de Marte.
En un comunicado de prensa, Jorge Vago, participante del proyecto ExoMars, dice que la superficie marciana moderna es hostil a los organismos vivos, pero que podrían existir formas de vida primitivas en Marte cuando el clima era más húmedo y cálido, en el intervalo entre 3, Hace 5 y 4 mil millones de años. Por lo tanto, el lugar de aterrizaje del rover debería estar en un área con rocas antiguas, donde alguna vez fue posible encontrar agua líquida en abundancia. Cuatro sitios de aterrizaje designados por científicos son los más adecuados para los propósitos de la misión.
Entonces, en el territorio del valle de Morse y la cercana meseta de Oksia, algunas de las rocas más antiguas emergen en la superficie de Marte, cuya edad es de 3.8 mil millones de años, y el alto contenido de arcilla en este lugar indica la presencia de agua aquí en el pasado. Al mismo tiempo, el valle de Morse se encuentra en el límite de las tierras bajas y las tierras altas. Se supone que en el pasado lejano, grandes corrientes de agua corrían a través de este valle hacia áreas más bajas. Además, los resultados de los análisis realizados han demostrado que la roca en estas regiones del Planeta Rojo ha sido erosionada por oxidación y radiación solo durante los últimos cientos de millones de años. Hasta ese momento, los materiales habían estado protegidos de los efectos de un ambiente destructivo durante mucho tiempo y debían mantener sus intestinos en buenas condiciones.
El valle de Hypanis pudo haber albergado alguna vez el delta de un gran río marciano. En esta área, capas de rocas sedimentarias de grano fino cubren materiales que se han almacenado aquí durante 3.450 millones de años. Y el cuarto lugar, la cordillera de Aram, recibió su nombre del sinuoso canal del mismo nombre; a lo largo de las orillas de este canal, las rocas sedimentarias podrían ocultar de manera confiable evidencia de vida marciana pasada. La decisión final sobre la elección del lugar de aterrizaje para el rover se tomará solo en 2017.
