ExoMars

Model roveru ExoMars

ExoMars je název mise, kterou chce Evropská kosmická agentura vyslat v rámci projektu Aurora v roce 2011 na planetu Mars. Hlavní složkou mise bude částečně autonomní rover podobný americkým sondám MER, na rozdíl od nich ale zaměřený především na hledání stop života. Součástí mise bude kromě roveru i geofyzikální modul GEP, který zůstane na místě přistání a bude monitorovat seismickou, magnetickou a meteorologickou aktivitu.

Cíle mise

Hlavní vědecké cíle mise ExoMars jsou:

• studium biologických aspektů prostředí povrchu Marsu a hledání (případných pozůstatků) života
• charakterizace marsovské geochemie a výskytu vody
• identifikace možných rizik na povrchu pro případné budoucí pilotované lety
• zlepšení znalosti marsovského prostředí a geofyziky

Další cíle se týkají vývoje nových či v ESA dosud nevyzkoušených technologií. Ty jsou klíčové nejen k úspěchu mise ExoMars, ale také pro následující mise zahrnující jak robotický průzkum, tak případné pozdější pilotované lety k rudé planetě. Jde především o:

• přistání velkých objektů na povrchu Marsu
• využití sluneční energie pro pohon robotů na Marsu
• zvládnutí autonomní navigace a samotného pohybu po povrchu Marsu
• vývoj avioniky použitelné pro další mise projektu Aurora umožňující tak snížení nákladů

Struktura mise

Orbiter

Sonda, která má misi ExoMars ke jejímu cíli dopravit měla mít původně úlohu pouhého nosiče – neměly na ní být žádně vědecké experimenty ani technologická zařízení pro přenos dat z povrchu zpět na Zemi; k tomuto účelu měla být využita americká sonda Mars Reconnaissance Orbiter. Nyní se objevují hlasy, že by bylo výhodné nevyužitý nosič přeměnit na plnohodnotnou vědeckou sondu, čímž by také odpadla potřeba spoléhat se na přenos dat přes MRO. Dodatečné investice by neměly překročit €100 milionů a sonda by mohla nést až 30 kg vědeckých a telekomunikačních přístrojů. Zda k tomu nakonec dojde by se mělo rozhodnout na přelomu let 2006 a 2007.

Přistávací modul

Přistávací modul se odpojí několik dní před příletem k Marsu od vlastní sondy a po balistické křivce rovnou vstoupí do atmosféry Marsu. Tam se zhruba ve výšce 120 km nad povrchem aktivuje přistávací systém, který mu umožní měkké přistání na planetě.

Rover

Rover bude hlavním nákladem přistávacího modulu. Bude vážit zhruba 240 kg a bude vybaven 6 nezávislými koly a systémem autonomní navigace. Navíc bude vybaven přístroji zajišťujícími odebírání vhodných vzorků:

• vrták schopný vyhloubit vrt do hloubky až 2 metrů a odebrat vzorek
• automatická paže schopná odběru vzorků na povrchu
• SPDS – dopravní systém schopný dopravit získané vzorky pro analýzu ve vědeckém modulu Pasteur

Na jaře 2006 proběhlo úspěšné testování předběžného designu podvozku roveru firmou EADS-Astrium na vulkanických pláních sopky El Teide na Kanárských ostrovech.

Modul Pasteur

Nejdůležitější součástí roveru pak bude sada vědeckých instrumentů, které se mají zaměřit na hledání stop života (ať již mrtvého či případně žijícího) pojmenovaná po významném francouzském mikrobiologovi a chemikovi Louisi Pasteurovi. Ty jsou rozděleny do čtyřech kategorií podle metod, kterých používají k výzkumu:

panoramatické nástroje (přístroje s panoramatickým a dálkovým dosahem, některé z nich zkoumající i podzemí):

• panoramatický kamerový systém
• infračervený spektrometr
• podzemní radar spolupracující s podobným zařízením na GEPu
• permitivní sonda určená k hledání podpovrchové vody a ledu
• neutronový analyzátor určený k hledání podpovrchové vody a ledu
• radonový senzor určený k hledání podpovrchové vody

kontaktní nástroje (přístroje zkoumající povrch a horniny přímým kontaktem)

• přibližovací kamera
• Mössbauerův spektrometr
• APXS spektrometr
• vrtací souprava

analytické laboratorní nástroje (přístroje umístěné uvnitř roveru a zkoumající získané vzorky)

• mikroskop
• Ramanův mikroskop
• MOD – detektor organického materiálu
• GC-MS - detektor organických molekul
• LMC - detektor produktů minulého či přítomného života
• MOI – seznor oxidovaných materiálů
• XRD – mineralogický rentgenový difraktometr

rizikové a environmentální nástroje (přístroje pro výzkum marťanského prostředí)

• senzor ionizační radiace měřící intenzitu kosmického a slunečního záření
• ultrafialový spectrometr
• prachový analyzátor
• environmentální modul pro meteorologické studie

Geofyzikální a environmentální modul (GEP)

Modul GEP navazuje na myšlenku zrušeného projektu NetLander (vybudovaní sítě geofyzikálních stacionárních modulů na povrchu Marsu) – jde o soubor přístrojů, které budou provádět kontinuální fyzikální měření a díky své dlouhé životnosti (> 6 let) budou moci být později propojeny do sítě s dalšími jim podobnými moduly. Díky tomu je velká šance na postupné vybudování potřebné vědecké sítě během následujícho desetiletí.

Modul by měl obsahovat experimenty:

• SEIS – sada dlouho i krátkoperiodických seismometrů, z jejich záznamů bude poprvé moci být přesně rekonstruována vnitřní stavba planety Mars
• ATM – meteorologické experimenty (měření větru, vlhkosti, teploty, tlaku ap.)
• AEP – pro měření atmosférické elektřiny
• HP3 – komplexní krtkovací sonda, která má proniknout až do hloubky 5 m (měření hustoty, tepelného toku ap.)
• MAG – přesný magnetometr
• GPR – podzemní radar umožňující zobrazení mělké struktury kůry (např. rezervoárů vody či ledu) spolupracující s podobným zařízením umístěným na roveru
• RadioScience – pro geodetická měření a výzkum ionosféry
• MEDUSA – prachový senzor
• IRAS – detektor ionizovaných částic

Některé z přístrojů budou zkombinovány s environmentálními experimenty z modulu Pasteur, které byly přeřazeny z roveru do tohoto stacionárního modulu. Z energetického hlediska a také vzhledem k dlouhé plánované životnosti se jeví nepraktické použití solárních článků a zřejmě bude použit RTG zdroj.

Externí odkazy

• ESA: domácí stránka projektu ExoMars (anglicky)