Die Oberfläche des Roten Planeten beträgt etwa 145 Millionen Quadratkilometer. Daher ist es nicht schwer vorstellbar, wie schwierig es für Wissenschaftler ist, den Ort für die Landung des nächsten Forschungsfahrzeugs auf dem Mars zu bestimmen. Für den Fall, dass das Hauptziel der Marsexpedition darin besteht, nach Spuren der Vergangenheit und möglicherweise Leben auf einem anderen Planeten zu suchen, kann der Erfolg der gesamten Expedition von der Wahl des Landeplatzes abhängen. Genau vor dieser Aufgabe stehen Roskosmos und die Europäische Weltraumorganisation (ESA). 2018 soll ein gemeinsames Projekt von Spezialisten zweier führender Raumfahrtagenturen zum Mars fliegen – ein Rover namens ExoMars.
Es wird berichtet, dass der Rover mit einem Bohrer ausgestattet sein wird, mit dem er Proben des Marsbodens aus einer Tiefe von 2 Metern heben kann. Wissenschaftler hoffen, dass sie mit Hilfe dieses Geräts Spuren mikrobieller Aktivität auf dem vierten Planeten von der Sonne aus nachweisen können. Im Rahmen der Umsetzung des gemeinsamen russisch-europäischen Projekts zur Erforschung des Mars sollen sowohl bisher geplante wissenschaftliche Forschungen durchgeführt als auch grundlegend neue wissenschaftliche Probleme gelöst werden. Wichtige Aspekte dieses Projekts sind die gemeinsame Entwicklung eines bodengestützten Komplexes für den Datenempfang und die Steuerung interplanetarer Missionen zusammen mit der ESA sowie die Konsolidierung der Erfahrungen europäischer und russischer Spezialisten bei der Entwicklung von Technologien zur Durchführung interplanetarer Missionen. Gleichzeitig haben die Parteien das Recht, auf das ExoMars-Projekt als eine wichtige Etappe auf dem Weg zur Vorbereitung der Entwicklung des Roten Planeten zu zählen.
Bereits 2012 wurde Roskosmos Hauptpartner der Europäischen Weltraumorganisation bei der Umsetzung der ExoMars-Mission. Eine der Bedingungen für diese Zusammenarbeit war die vollwertige technische Teilnahme der russischen Seite an der zweiten Phase dieser Mission. Gemäß den Vereinbarungen zwischen Roskosmos und der ESA wird die Russische Föderation nicht nur Trägerraketen für beide Missionen, sondern auch einige wissenschaftliche Instrumente für sie bereitstellen und auch einen Lander für die Durchführung der zweiten Mission - ExoMars-2018 - schaffen. Ingenieure der Lavochkin Scientific and Production Association werden an der Entwicklung des Mars-Landemoduls beteiligt sein. Gleichzeitig wurde das Weltraumforschungsinstitut der Russischen Akademie der Wissenschaften (IKI RAS) zum Hauptausführenden für die wissenschaftliche Komponente dieses Projekts seitens Russlands.
Die erste Phase des gemeinsamen Projekts "ExoMars-2016" umfasst ein von der ESA erstelltes Orbitalmodul sowie ein Demonstrationslandemodul. Die Orbitalsonde TGO (Trace Gas Orbiter) soll kleine Gasverunreinigungen in der Atmosphäre und die Verteilung von Wassereis im Boden des Roten Planeten untersuchen. Für dieses Gerät in Russland erstellt das IKI RAS 2 wissenschaftliche Instrumente: das FREND-Neutronenspektrometer und den ACS-Spektrometerkomplex.
Im Rahmen der zweiten Projektphase werden die ExoMars-2018-Mission, eine Landeplattform (russische Entwicklung) und der rund 300 Kilogramm schwere ESA-Rover mit Hilfe eines von Russian erstellten Landemoduls auf die Marsoberfläche gebracht Spezialisten der Lavochkin Scientific and Production Association.
Als Ergebnis wird Russland für dieses Projekt sorgen:
1. Zwei Trägerraketen "Proton-M".
2. Ein System für den Eintritt in die Atmosphäre des Roten Planeten, den Abstieg und die Landung des Rovers auf der Oberfläche im Jahr 2018. Um mögliche Risiken zu minimieren, wird Russland an der Entwicklung und dem Bau des "eisernen" Teils (dh der mechanischen Strukturen) beteiligt sein, und die elektronische Befüllung der Landeplattform wird hauptsächlich aus Europa geliefert.
3. Ein orbitales Raumschiff namens TGO wird russische wissenschaftliche Instrumente erhalten, darunter auch solche, die für die gescheiterte russische Mission "Phobos-Grunt" entwickelt wurden.
4. Alle wissenschaftlichen Ergebnisse der gemeinsamen Marsexpedition werden geistiges Eigentum von Roscosmos und der ESA.
An einen möglichen Landeplatz auf der Marsoberfläche wurden zunächst einige Anforderungen gestellt. Zum Beispiel sollte es sich um ein Gebiet des Roten Planeten mit einer Reihe verschiedener geologischer Merkmale handeln, darunter das Vorhandensein von alten Gesteinen, deren Alter 3,4 Milliarden Jahre überschreitet. Außerdem interessieren sich Wissenschaftler nur für die Gebiete, in denen das Vorhandensein großer Wasservorkommen in der Vergangenheit durch Satelliten bestätigt wurde. Gleichzeitig wird der Sicherheit des Landevorgangs große Aufmerksamkeit geschenkt, da die Zukunft des gesamten Programms von dieser Phase der Mission abhängen kann.
Es sollte auch berücksichtigt werden, dass die Marsatmosphäre instabil ist und das Gerät nicht auf einen bestimmten Punkt abgesenkt werden kann. Die Landeplattform wird mit einer Geschwindigkeit von 20.000 km / h in die Marsatmosphäre eintreten. Der Hitzeschild muss das Modul auf die 2-fache Schallgeschwindigkeit abbremsen. Danach verlangsamen 2 Bremsfallschirme das Sinkmodul auf Unterschallgeschwindigkeit. In der Endphase des Fluges steuert die Elektronik die Geschwindigkeit und den Abstand zur Marsoberfläche, um die Raketentriebwerke zum richtigen Zeitpunkt abzuschalten und das Sinkfahrzeug in einen kontrollierten Landemodus zu versetzen. Gleichzeitig wird berichtet, dass das "Sky Crane"-System, das für die Ankunft der berühmten "Curiosity" auf dem Mars verwendet wurde, nicht für die Landung verwendet wird.
Die sich ändernden Bedingungen in jeder Phase des Abstiegs führen dazu, dass die Zone einer möglichen Landung eine Ellipse von 104 mal 19 km darstellen sollte. Dieser Umstand schließt eine Reihe potenziell interessanter Orte für Wissenschaftler fast sofort von der Liste aus, beispielsweise den Gale-Krater, in dem der NASA-Rover derzeit operiert. Seit November 2013 haben führende Wissenschaftler der Geographie und Geologie des Roten Planeten ihre Optionen für potenzielle Landegebiete vorgeschlagen.
Von diesen Flächen blieben nur noch 8 übrig, die vorläufig den strengen Anforderungen der Wissenschaftler entsprechen. Gleichzeitig wurden nach einer gründlichen Analyse dieser Orte 4 von ihnen eliminiert. Infolgedessen umfasste die endgültige Liste der Landeplätze für den Rover Hypanis Vallis, Mawrth Vallis, Oxia Planum und Aram Dorsum. Alle vier Orte liegen in der äquatorialen Region des Mars.
In einer Pressemitteilung sagt Jorge Vago, ein Teilnehmer des ExoMars-Projekts, dass die moderne Marsoberfläche lebenden Organismen feindlich sei, aber primitive Lebensformen auf dem Mars existieren könnten, wenn das Klima dort feuchter und wärmer war - im Intervall zwischen 3, vor 5 und 4 Milliarden Jahren. Daher sollte der Landeplatz für den Rover in einem Gebiet mit alten Felsen liegen, wo früher flüssiges Wasser im Überfluss zu finden war. Vier von Wissenschaftlern benannte Landeplätze eignen sich am besten für Missionszwecke.
Auf dem Territorium des Morse-Tals und des nahegelegenen Oksia-Plateaus tauchen einige der ältesten Gesteine auf der Marsoberfläche auf, deren Alter 3,8 Milliarden Jahre beträgt, und der hohe Tongehalt an dieser Stelle weist auf das Vorhandensein von Wasser hier in der Vergangenheit. Gleichzeitig liegt das Morsetal an der Grenze von Tiefland und Hochland. Es wird vermutet, dass in ferner Vergangenheit große Wasserbäche durch dieses Tal in tiefere Gebiete flossen. Zudem haben die Ergebnisse der durchgeführten Analysen gezeigt, dass das Gestein in diesen Regionen des Roten Planeten erst seit mehreren hundert Millionen Jahren durch Oxidation und Strahlung erodiert wurde. Bis dahin waren die Materialien lange Zeit vor den Auswirkungen einer zerstörerischen Umwelt geschützt und mussten ihren Darm in gutem Zustand halten.
Das Hypanis-Tal beherbergte möglicherweise einst das Delta eines großen Marsflusses. In diesem Bereich bedecken Schichten feinkörniger Sedimentgesteine Materialien, die hier 3,45 Milliarden Jahre lang gespeichert wurden. Und der vierte Ort, der Aram-Kamm, erhielt seinen Namen von dem gleichnamigen gewundenen Kanal, an dessen Ufern Sedimentgesteine zuverlässig Beweise für das vergangene Leben auf dem Mars verbergen konnten. Die endgültige Entscheidung über die Wahl des Landeplatzes für den Rover wird erst 2017 getroffen.
