De toekomstige missies naar Mars hebben als doel om zowel onze wetenschappelijk kennis over de planeet Mars als onze onze technologische vaardigheden bij te schaven zodat het ruimtetuig veilig kan landen.
Beter gezegd, de wetenschappelijke doelen zijn :

• Het onderzoek naar huidig of vroeger leven op Mars ;
• De karakterisering van de verdeling van water en van de geochemie in functie van de diepte van de bodem ;
• De studie van het leefmilieu aan het oppervlak van Mars en de identificatie van de risico's voor een toekomstige menselijke missie ;
• De studie van het inwendige van Mars om op die manier de evolutie en bewoonbaarheid van de planeet beter te kunnen begrijpen.

De technologische doelen die men wil bereiken zijn :

• Het beheer van de ingang naar de atmosfeer, van de daling en de landing van het ruimtetuig op het oppervlak van Mars ;
• De mogelijkheid tot mobiliteit op Mars in een straal van meerdere kilometers dankzij een rover ;
• Het trekken van staaltjes op Mars op een diepte van 2 meter met een boor ;
• De voorbereiding van staaltjes voor analyse en de verdeling van resultaten.

Twee series van instrumenten zullen deze doelen proberen te bereiken : een serie aan boord van een Rover, dus mobiel, uitgerust met instrumenten die de mogelijkheid bieden om staaltjes uit de grond en de ondergrond te verzamelen (Pasteur payload), en een serie aan boord van een oppervlaktemodule (Humboldt payload of GEP, Geophysics Environment Package).



De reis naar Mars zal ongeveer 10 maanden duren. Het ruimtetuig zal samengesteld zijn uit een cruisemodule (CM) en een composiete afdalingsmodule (CAM). De cruisemodule zal ervoor zorgen dat de composiete afdalingsmodule van de Aarde naar Mars vervoerd wordt. De module zal zich in een baan rond Mars zetten en wachten tot de omstandigheden gunstig zijn om de CAM te lanceren. Op Mars kunnen er rond deze periode van het martiaanse jaar echter stoftornado's plaatsvinden. Deze zouden de missie kunnen havenen. Op het passende moment zal de CAM op het juiste traject gelanceerd worden. De cruisemodule zal zijn traject voortzetten, de atmosfeer van Mars binnendringen en zal zichzelf vernietigen door te verbranden. De CAM zal echter op het oppervlak van Mars landen en de rover of de lander uitspreiden.

De landing van de missie Exomars - Kredieten Thalès Alenia Space

Het ruimtetuig is samengesteld uit :

• Een cruisemodule (CM) die de composiete afdalingsmodule vervoert en op het gepaste moment lanceert.
• Een composiete afdalingsmodule (CAM) die voor de ingang naar de atmosfeer en de afdaling en de landing op het oppervlak van Mars zorgt. Om de landing in optimale omstandigheden plaats te laten vinden, bevat de CAM een hitteschild, een parachutesysteem, een jet controlesysteem, een afdalingsvoortstuwer en een lander. De landing kan uitgevoerd worden met behulp van een nieuw airbag systeem, dat de mogelijkheid biedt om te landen zonder terug te stuiten. Het voordeel van dit apparaat is dat het niet meer nodig is om heel het tuig met airbags te omringen, wat echter het geval was bij vorige missies. Hierdoor wint men aan plaats. Eénmaal geland, geeft de CAM de lander of de rover vrij. De ExoMars Rover is een mobiele robot van ongeveer 250 kg, die de Pasteur scientific payload van 16.5 kg bevat. De toekomstige lander(s) zullen de Pasteur scientific payload vrijgeven.

De Rover is een mobiele robot met 6 wielen, die gemaakt is voor géologisch en exobiologisch onderzoek. De robot zal meerdere kilometers afleggen op zoek naar tekens van huidig op voorgaand leven. Deze robot zal staaltjes verzamelen op en onder de oppervlakte van Mars. Hiervoor is hij uitgerust met een boor die monsters trekt tot op een diepte van twee meter en een systeem dat die verzamelde monsters beheert, de SPDS (Sample Preparation and Distribution System): dit systeem bereidt de staaltjes voor, bestudeert ze en verstuurdt deze resultaten vervolgens naar de Aarde. De Rover is ook uitgerust met the payload " Pasteur ", gemaakt uit elf verschillende instrumenten.

De Rover - Kredieten : ESA

De robot zal zonneenergie gebruiken om de elektriciteit die hij nodig heeft te generen. Vier zonnepanelen met een oppervlakte van twee vierkante meter zorgen er elk voor dat de robot de kou en de donkere martiaanse nachten kan overleven. Doordat de robot uitgerust is met panoramische cameras, zal hij een grote autonomie hebben, aangezien hij zelf zijn trajecten uitstippelt en botsingen met het reliëf vermijdt als het nodig is. Hij zal ongeveer 100 meter per dag afleggen. Deze autonomie is noodzakelijk, aangezien communicatie met de aarde zeer zeldzaam en kort zal zijn, slecht één à twee kleine sessies per dag.

Het hoofdoel is het bestuderen van de samenstelling van het martiaanse oppervlak met behulp van een set van twaalf instrumenten. Op die manier wil men cruciale metingen verkrijgen, die de mogelijkheid bieden om de chemische en mineralogische samenstelling te karakteriseren en de geologische en geochemische processen, endogene en exogene processen, alteratie, differentiatie, tektoniek, vulkanisme, de vluchtige inhoud en de samenstelling van de rotsen van het oppervlak en de mantel van Mars te herkennen.

Observaties en staaltjes van de Rover - Kredieten : ESA

De scientific " Pasteur " payload omvat :

Panoramische instrumenten om de topografie van het landschap vast te stellen, de plaats waar de staaltjes tot stand gebracht worden te bepalen en de martiaanse atmosfeer en de mineralogie te bestuderen :

• PanCam is een set van panoramische cameras die de Rover lokaliseren, de topografie van de omgeving in kaart brengen en de eigenschappen van de atmosfeer bestuderen ;
• MIMA is een spectrometer, die samenwerkt met PanCam om de plaats van de staaltjes te kiezen. Deze spectrometer wil de mineralogische samenstelling van de bodem van Mars grof bepalen, de meteorologische omstandigheden observeren en de aanwezigheid van waterdamp of gas, vooral in de atmosfeer, identificeren ;
• WISDOM is een radar met een penetratie in de bodem tot op drie meter diep. Hij zoekt naar de aanwezigheid van water ;

Contactinstrumenten om de martiaanse bodem te bestuderen :

• CLUPI is een kleurencamera, die het geologisch leefmilieu karakteriseert en de details van de geologische geschiedenis die in de bodem geregistreed zijn bepaalt (schaal micrometer tot centimeter);
• MIMOS II is een spectrometer die de aanwezigheid van ijzer in de bodem bestudeert om zo de mineralen en hun toestand van oxidatie te kunnen karakteriseren;
• Raman-LIBS is een spectrometer voor de analyse van martiaanse staaltjes ;
• Ma_MISS is een spectrometer die geïntegreerd is in de boor en de samenstelling van de bodem in de diepte bestudeert om de geologische, atmosferische en klimatologische evolutie te kunnen begrijpen en om eventueel tekenen van huidig of voorgaand leven te vinden ;

Instrumenten die de organische en geochemische stoffen bestuderen in de verzamelde staaltjes :

• MicrOmega is een zichtbare (facultatief) infrarode microscoop die de staaltjes analyseert en hun structuur en samenstelling karakteriseert ;
• Mars-XRD is een diffractometer die x stralen verstuurd op de rotsen en hun mineralogische samenstelling bestudeert door de diffractie te meten ;
• MOMA detecteert en identificeert de verschillende soorten moleculen, zelfs in zeer kleine concentraties : één van zijn instrumenten is de gaschromatograaf die de vluchtige moleculen in de atmosfeer en de sedimentaire rotsen detecteert ;
• Urey is een instrument dat de organische componenten in de rotsen en de bodem van Mars onderzoekt als bewijs voor de aanwezigheid van leven.

Het geofysische station, dat voorzien is in het kader van de verbeterde payload van ExoMars, wordt het Humboldt station genoemd. Deze naam komt van Alexander von Humboldt, een Duitse naturalist en onderzoeker uit de 19de eeuw. De missie van het geofysische station is het inwendige van Mars te bestuderen, het leefmilieu te karakteriseren en de oriëntatie en de rotatie van de planeet te meten om zo de evolutie en bewoonbaarheid van Mars te kunnen begrijpen. Aan boord, een panel van instrumenten:

• ARES is een intrument dat de elektrische velden vangt en de staat van ionisatie van de atmosfeer bepaalt. Zijn doel is het meten van de elektrische eigenschappen van het martiaanse leefmilieu.
  
  
• ATM omvat een serie meteorologische en omringende sensoren om de atmosfeer, het klimaat, de evolutie, het leefmilieu en de bewoonbaarheid op Mars te bestuderen.
  
  
• EISS is een radar die de mogelijkheid biedt om de structuur en de stratigrafie van de ondergrond, van enkele tientalen meters tot op meer dan één kilometer diepte, van de maritiaanse bodem te verkrijgen.
  
  
• De HP3 is een instrument dat de warmtestromen in de bodem van Mars meet tot op een diepte van twee meter. In het begin was Mars een warme planeet. Langzaam aan is deze planeet gaan afkoelen. De details van de thermische evolutie van deze planeet worden bepaald door de hoeveelheid verworven warmte door groei, de overvloed van radioelementen en de afkomst van de convectieprocessen (beweging op een grote schaal in de mantel van Mars). Het kennen van de warmtestromen in de bodem van Mars biedt informatie over de overvloed aan radioactieve elementen en de evolutie van de thermische processen op Mars: deze informatie zal ons helpen om de biologische evolutie van Mars beter te begrijpen.
  
  
• IRAS is een spectrometer die de stralingen aan de oppervlakte van Mars meet en hun verschillende types aanduidt. Op die manier kan men de hoeveelheid stralingen en de risico's die kunnen optreden bij een menselijke missie bepalen.
  
  
• LaRa (
  La
  nder
  Ra
  dioscience is een X band transponder die de variaties in de oriëntatie en de rotatie van Mars in de ruimte weer kan samenstellen. Voor meer details, klik hier.
  
  
• MEDUSA is een instrument dat de aanwezigheid van stof en water in de atmosfeer bestudeert. De stofdetectoren gaan de bewegingen, de hoeveelheid en de variaties in de grootte van de stofdeeltjes bepalen. Hiernaast bepalen ze ook hoe waarschijnlijk het is dat zo'n deeltje elektrisch geladen wordt. Het is belangrijk om de stoftornado's en de stofcyclus te begrijpen omdat we op die manier de mogelijke schade van het stof op andere instrumenten of een toekomstige menselijk missie kunnen bepalen. MEDUSA zal ook de hoeveelheid waterdamp aan de oppervlakte van Mars meten om eventueel terug naar de bron te kunnen gaan door de gradiënt van de concentratie van de waterdamp te volgen.
  
  
• MiniHUM omvat twee vochtigheidssensoren en twee thermokoppels die de temperatuursveranderingen in de bodem meten. Het heeft als doel te begrijpen welke rol het water speelt bij de laatste zonsondergang en zijn invloed op de chemische reactiviteit in de bodem en de dagelijkse en seizoensgebonden variaties in de hoeveelheid water in de bodem van Mars uit te kunnen leggen.
  
  
• MSMO is een magnetometer die het magnetisch veld van Mars meet. Heel lang geleden bezat Mars een globaal magnetisch veld zoals dat op aarde. Dit veld werd voortgebracht door de rotatie van een vloeibare kern die bestond uit metaal. Vandaag echter, bestaat dit niet meer en bezit Mars enkel een blijvend magnetisch veld in de zeer oude rotsen en fossiele sporen van het vroegere globale magnetische veld. De meting is dus diegene van het veld dat veroorzaakt wordt door de zon en het veld van de zon in de planeet Mars.
  
  
• SEIS is een seismometer die de seismische golven meet. De seismische bewegingen op mars zijn zeer zwak ten opzichte van die op aarde en er bestaat geen platentektoniek. Mars wordt beschouwd als een planeet die zich op het einde van zijn geologisch leven bevindt. Het belang van seismometers is niet alleen het kunnen bestuderen van de seismische activiteit op Mars, maar ook het bestuderen van het inwendige van deze planeet. Wanneer er dus een seismische golf verschijnt, meet men de tijd dat deze golf nodig heeft om zich te verspreiden in de mantel door convectie en om aan te komen bij de seismometer. Deze tijdspanne verandert in functie van dichtheid van de materie waar de golf zich een weg door moet banen. Wanneer we dus de locatie van de bron van de seismische activiteit kennen, kunnen we de samenstelling van de mantel bepalen.
  
  
• UVIS is een zichtbare UV spectrometer die de hoeveelheid UV licht meet dat op Mars aankomt. Een te grote hoeveelheid UV kan leiden tot de oxidatie van de organische componenten en kan dus belangrijke schade berokkenen aan alle vormen van leven en een eventuele menselijke missie. UVIS kan ook de variaties in de dichtheid van de atmosfeer van Mars meten. Deze variaties worden veroorzaakt door de aanwezigheid van stof.

Download de persmap : Persmap