La superficie de la planète rouge est d'environ 145 millions de kilomètres carrés. Par conséquent, il n'est pas difficile d'imaginer à quel point il est difficile pour les scientifiques de déterminer le lieu d'atterrissage du prochain véhicule de recherche sur Mars. Dans le cas où l'objectif principal de l'expédition martienne est de rechercher des traces du passé, et éventuellement de la vie existant sur une autre planète, alors le succès de l'expédition entière peut dépendre du choix du site d'atterrissage. C'est précisément la tâche à laquelle sont actuellement confrontés Roscosmos et l'Agence spatiale européenne (ESA). En 2018, un projet commun de spécialistes de deux agences spatiales de premier plan doit se rendre sur Mars - un rover appelé ExoMars.
Il est rapporté que le rover sera équipé d'une perceuse qui l'aidera à soulever des échantillons de sol martien à une profondeur de 2 mètres. Les scientifiques espèrent qu'avec l'aide de cet appareil ils pourront détecter la présence de traces d'activité microbienne sur la quatrième planète du Soleil. Dans le cadre de la mise en œuvre du projet commun russo-européen d'exploration de Mars, il est prévu à la fois de mener des recherches scientifiques précédemment planifiées et de résoudre des problèmes scientifiques fondamentalement nouveaux. Les aspects importants de ce projet sont le développement, avec l'ESA, d'un complexe au sol pour la réception de données et le contrôle des missions interplanétaires, ainsi que la consolidation de l'expérience des spécialistes européens et russes dans la création de technologies pour la réalisation de missions interplanétaires. Dans le même temps, les parties ont le droit de compter sur le projet ExoMars comme une étape importante sur la voie de la préparation du développement de la planète rouge.
En 2012, Roskosmos est devenu le principal partenaire de l'Agence spatiale européenne dans la mise en œuvre de la mission ExoMars. L'une des conditions de cette coopération était la participation technique à part entière de la partie russe à la deuxième étape de cette mission. Selon les accords conclus entre Roscosmos et l'ESA, la Fédération de Russie fournira non seulement des lanceurs pour les deux missions, mais également des instruments scientifiques pour celles-ci, et créera également un atterrisseur pour la mise en œuvre de la deuxième mission - ExoMars-2018. Les ingénieurs de la Lavochkin Scientific and Production Association seront engagés dans la création du module d'atterrissage sur Mars. Dans le même temps, l'Institut de recherche spatiale de l'Académie des sciences de Russie (IKI RAS) est devenu le principal exécutant du volet scientifique de ce projet de la part de la Russie.
La première étape du projet commun appelé "ExoMars-2016" comprend un module orbital en cours de création par l'ESA, ainsi qu'un module d'atterrissage de démonstration. La sonde spatiale orbitale TGO (Trace Gas Orbiter) est conçue pour étudier les petites impuretés gazeuses dans l'atmosphère et la répartition de la glace d'eau dans le sol de la planète rouge. Pour cet appareil en Russie, l'IKI RAS réalise 2 instruments scientifiques: le spectromètre à neutrons FREND et le complexe spectrométrique ACS.
Dans le cadre de la deuxième étape du projet, la mission ExoMars-2018, une plate-forme d'atterrissage (développement russe) et le rover de l'ESA, pesant environ 300 kilogrammes, seront livrés à la surface martienne à l'aide d'un module d'atterrissage créé par les Russes. spécialistes de l'Association scientifique et de production Lavochkin.
En conséquence, la Russie fournira pour ce projet:
1. Deux lanceurs "Proton-M".
2. Un système d'entrée dans l'atmosphère de la planète rouge, descente et atterrissage du rover à la surface en 2018. Pour minimiser les risques possibles, la Russie sera engagée dans le développement et la construction de la partie "fer" (c'est-à-dire les structures mécaniques), et le remplissage électronique de la plate-forme d'atterrissage sera principalement fourni depuis l'Europe.
3. Un vaisseau spatial orbital appelé TGO recevra des instruments scientifiques russes, y compris ceux qui ont été créés pour l'échec de la mission russe « Phobos-Grunt ».
4. Tous les résultats scientifiques de l'expédition conjointe sur Mars deviendront la propriété intellectuelle de Roscosmos et de l'ESA.
Un certain nombre d'exigences ont été initialement avancées pour un site potentiel d'atterrissage à la surface de Mars. Par exemple, il s'agissait d'une zone de la planète rouge avec un ensemble de caractéristiques géologiques différentes, dont la présence de roches anciennes, dont l'âge dépasse 3,4 milliards d'années. De plus, les scientifiques ne s'intéressent qu'aux zones dans lesquelles la présence d'importantes réserves d'eau dans le passé a été précédemment confirmée par des satellites. Dans le même temps, une grande attention est accordée à la sécurité du processus d'atterrissage, car l'avenir de l'ensemble du programme peut dépendre de cette étape de la mission.
Il faut aussi tenir compte du fait que l'atmosphère martienne est instable, et il ne sera pas possible de faire descendre l'appareil jusqu'à un certain point. La plate-forme d'atterrissage entrera dans l'atmosphère martienne à une vitesse de 20 000 km/h. Le bouclier thermique devra décélérer le module à une vitesse 2 fois supérieure à la vitesse du son. Après cela, 2 parachutes de freinage ralentiront le module de descente à une vitesse subsonique. Au stade final du vol, l'électronique contrôlera la vitesse et la distance jusqu'à la surface martienne afin d'éteindre les moteurs de fusée au bon moment et de mettre le véhicule de descente en mode d'atterrissage contrôlé. Dans le même temps, il est rapporté que le système "Sky Crane", qui a été utilisé pour l'arrivée du célèbre "Curiosity" sur Mars, ne sera pas utilisé pour l'atterrissage.
Les conditions changeantes à chaque étape de la descente font que la zone d'atterrissage possible devrait représenter une ellipse mesurant 104 sur 19 km. Cette circonstance exclut presque immédiatement un certain nombre d'emplacements potentiellement intéressants pour les scientifiques de la liste, par exemple, le cratère Gale, dans lequel le rover de la NASA opère actuellement. À partir de novembre 2013, les principaux scientifiques de la géographie et de la géologie de la planète rouge ont proposé leurs options pour les zones potentielles d'atterrissage.
De ces zones, il n'en restait que 8, qui répondent à priori aux exigences strictes des scientifiques. Dans le même temps, après une analyse approfondie de ces lieux, 4 d'entre eux ont été éliminés. En conséquence, la liste finale des sites d'atterrissage du rover comprenait Hypanis Vallis, Mawrth Vallis, Oxia Planum et Aram Dorsum. Les quatre emplacements se trouvent dans la région équatoriale de Mars.
Dans un communiqué de presse, Jorge Vago, participant au projet ExoMars, affirme que la surface martienne moderne est hostile aux organismes vivants, mais des formes de vie primitives pourraient exister sur Mars lorsque le climat y était plus humide et plus chaud - dans l'intervalle entre le 3, il y a 5 et 4 milliards d'années. Par conséquent, le site d'atterrissage du rover devrait se trouver dans une zone avec des roches anciennes, où il était autrefois possible de trouver de l'eau liquide en abondance. Quatre sites d'atterrissage désignés par des scientifiques sont les mieux adaptés aux fins de la mission.
Ainsi, sur le territoire de la vallée de Morse et du plateau d'Oksia voisin, certaines des roches les plus anciennes émergent à la surface de Mars, dont l'âge est de 3,8 milliards d'années, et la forte teneur en argile à cet endroit indique la présence d'eau ici dans le passé. Dans le même temps, la vallée de Morse se situe à la frontière des basses terres et des hautes terres. On suppose que dans un passé lointain, de grands cours d'eau traversaient cette vallée vers des zones plus basses. De plus, les résultats des analyses effectuées ont montré que la roche de ces régions de la planète rouge n'est érodée par l'oxydation et le rayonnement que depuis plusieurs centaines de millions d'années. Jusque-là, les matériaux étaient longtemps protégés des effets d'un environnement destructeur et devaient conserver leurs intestins en bon état.
La vallée d'Hypanis a peut-être autrefois abrité le delta d'un grand fleuve martien. Dans cette zone, des couches de roches sédimentaires à grains fins recouvrent des matériaux stockés ici depuis 3,45 milliards d'années. Et le quatrième endroit, la crête d'Aram, tire son nom du canal sinueux du même nom; le long des rives de ce canal, les roches sédimentaires pourraient cacher de manière fiable des preuves de la vie martienne passée. La décision finale sur le choix du site d'atterrissage du rover ne sera prise qu'en 2017.
