Powierzchnia Czerwonej Planety to około 145 milionów kilometrów kwadratowych. Dlatego nietrudno sobie wyobrazić, jak trudno jest naukowcom określić miejsce lądowania kolejnego pojazdu badawczego na Marsie. W przypadku, gdy głównym celem ekspedycji marsjańskiej jest poszukiwanie śladów przeszłości i ewentualnie życia istniejącego na innej planecie, to powodzenie całej ekspedycji może zależeć od wyboru miejsca lądowania. To jest właśnie zadanie stojące obecnie przed Roskosmosem i Europejską Agencją Kosmiczną (ESA). W 2018 roku na Marsa ma polecieć wspólny projekt specjalistów z dwóch czołowych agencji kosmicznych – łazik o nazwie ExoMars.
Podobno łazik będzie wyposażony w wiertło, które pomoże mu podnieść próbki marsjańskiej gleby z głębokości 2 metrów. Naukowcy mają nadzieję, że za pomocą tego aparatu będą w stanie wykryć obecność śladów aktywności drobnoustrojów na czwartej planecie od Słońca. W ramach realizacji wspólnego rosyjsko-europejskiego projektu eksploracji Marsa planowane jest zarówno przeprowadzenie wcześniej zaplanowanych badań naukowych, jak i rozwiązanie całkowicie nowych problemów naukowych. Ważnymi aspektami tego projektu jest opracowanie wspólnie z ESA naziemnego kompleksu do odbioru danych i sterowania misjami międzyplanetarnymi, a także osiągnięcie konsolidacji doświadczenia europejskich i rosyjskich specjalistów w tworzeniu technologii do realizacji misji międzyplanetarnych. Jednocześnie strony mają prawo liczyć na projekt ExoMars jako ważny etap na drodze do przygotowania rozwoju Czerwonej Planety.
W 2012 roku Roskosmos został głównym partnerem Europejskiej Agencji Kosmicznej w realizacji misji ExoMars. Jednym z warunków tej współpracy był pełnoprawny udział techniczny strony rosyjskiej w drugim etapie tej misji. Zgodnie z porozumieniami zawartymi między Roskosmosem a ESA, Federacja Rosyjska dostarczy nie tylko rakiety nośne do obu misji, ale także pewne instrumenty naukowe do nich, a także stworzy lądownik do realizacji drugiej misji - ExoMars-2018. Inżynierowie Stowarzyszenia Naukowo-Produkcyjnego Ławoczkina będą zaangażowani w tworzenie modułu lądowania na Marsie. W tym samym czasie Instytut Badań Kosmicznych Rosyjskiej Akademii Nauk (IKI RAS) został głównym wykonawcą komponentu naukowego tego projektu ze strony Rosji.
Pierwszy etap wspólnego projektu „ExoMars-2016” obejmuje tworzony przez ESA moduł orbitalny oraz demonstracyjny moduł lądowania. Orbitalny statek kosmiczny TGO (Trace Gas Orbiter) jest przeznaczony do badania niewielkich zanieczyszczeń gazowych w atmosferze oraz rozmieszczenia lodu wodnego w glebie Czerwonej Planety. Dla tego aparatu w Rosji IKI RAS tworzy 2 instrumenty naukowe: spektrometr neutronowy FREND i kompleks spektrometryczny ACS.
W ramach drugiego etapu projektu misja ExoMars-2018, platforma lądowania (rozwój rosyjski) i łazik ESA ważący około 300 kilogramów zostaną dostarczone na powierzchnię Marsa za pomocą modułu lądowania stworzonego przez Rosjan. specjaliści ze Stowarzyszenia Naukowo-Produkcyjnego Ławoczkina.
W rezultacie Rosja zapewni dla tego projektu:
1. Dwa pojazdy nośne „Proton-M”.
2. System wejścia w atmosferę Czerwonej Planety, zejście i lądowanie łazika na powierzchni w 2018 roku. Aby zminimalizować ewentualne ryzyko, Rosja będzie zaangażowana w rozwój i budowę części „żelaznej” (tj. konstrukcji mechanicznych), a elektroniczne wypełnienie platformy do lądowania będzie dostarczane głównie z Europy.
3. Orbitalny statek kosmiczny o nazwie TGO otrzyma rosyjskie instrumenty naukowe, w tym te, które powstały na potrzeby nieudanej rosyjskiej misji „Phobos-Grunt”.
4. Wszystkie wyniki naukowe wspólnej wyprawy na Marsa staną się własnością intelektualną Roskosmosu i ESA.
Wstępnie postawiono szereg wymagań dotyczących potencjalnego miejsca lądowania na powierzchni Marsa. Na przykład miał to być obszar Czerwonej Planety o zestawie różnych cech geologicznych, w tym obecności pradawnych skał, których wiek przekracza 3,4 miliarda lat. Ponadto naukowców interesują tylko te obszary, w których obecność dużych rezerw wody w przeszłości została wcześniej potwierdzona przez satelity. Jednocześnie dużą wagę przywiązuje się do bezpieczeństwa procesu lądowania, gdyż od tego etapu misji może zależeć przyszłość całego programu.
Należy również wziąć pod uwagę fakt, że marsjańska atmosfera jest niestabilna i nie będzie możliwe opuszczenie urządzenia do pewnego punktu. Platforma lądowania wejdzie w atmosferę Marsa z prędkością 20 000 km/h. Osłona termiczna będzie musiała spowolnić moduł do prędkości 2 razy większej niż prędkość dźwięku. Następnie 2 spadochrony hamujące spowolnią moduł zniżania do prędkości poddźwiękowej. W końcowej fazie lotu elektronika będzie kontrolować prędkość i odległość do powierzchni Marsa, aby w odpowiednim czasie wyłączyć silniki rakietowe i wprowadzić pojazd do lądowania w kontrolowanym trybie lądowania. Jednocześnie informuje się, że system „Sky Crane”, który był używany do przybycia słynnego „Curiosity” na Marsa, nie będzie używany do lądowania.
Zmieniające się warunki na każdym etapie zniżania powodują, że strefa ewentualnego lądowania powinna reprezentować elipsę o wymiarach 104 na 19 km. Ta okoliczność niemal natychmiast wyklucza z listy szereg potencjalnie interesujących dla naukowców lokalizacji, na przykład krater Gale, w którym obecnie operuje łazik NASA. Od listopada 2013 r. czołowi naukowcy w dziedzinie geografii i geologii Czerwonej Planety zaproponowali swoje opcje potencjalnych obszarów do lądowania.
Z tych obszarów pozostało tylko 8, które wstępnie spełniają surowe wymagania naukowców. Jednocześnie, po dokładnej analizie tych miejsc, wyeliminowano 4 z nich. W rezultacie ostateczna lista miejsc lądowania dla łazika obejmowała Hypanis Vallis, Mawrth Vallis, Oxia Planum i Aram Dorsum. Wszystkie cztery lokalizacje znajdują się w rejonie równikowym Marsa.
W komunikacie prasowym Jorge Vago, uczestnik projektu ExoMars, mówi, że współczesna powierzchnia Marsa jest nieprzyjazna żywym organizmom, ale prymitywne formy życia mogłyby istnieć na Marsie, gdy klimat był tam bardziej wilgotny i cieplejszy - w przedziale między 3 a, 5 i 4 miliardy lat temu. Dlatego lądowisko dla łazika powinno znajdować się na obszarze ze starymi skałami, gdzie kiedyś można było znaleźć pod dostatkiem wody w stanie ciekłym. Do celów misji najlepiej nadają się cztery wyznaczone przez naukowców miejsca lądowania.
Tak więc na terenie doliny Morse'a i pobliskiego płaskowyżu Oksia na powierzchni Marsa pojawiają się jedne z najstarszych skał, których wiek wynosi 3,8 miliarda lat, a wysoka zawartość gliny w tym miejscu wskazuje na obecność wody tutaj w przeszłość. Jednocześnie dolina Morse'a leży na pograniczu nizin i wyżyn. Przypuszcza się, że w odległej przeszłości przez tę dolinę przepływały duże strumienie wody na niższe tereny. Ponadto wyniki przeprowadzonych analiz wykazały, że skała w tych rejonach Czerwonej Planety uległa erozji w wyniku utleniania i promieniowania zaledwie od kilkuset milionów lat. Do tego czasu materiały były przez długi czas chronione przed skutkami destrukcyjnego środowiska i musiały utrzymywać jelita w dobrym stanie.
Być może w dolinie Hypanis kiedyś znajdowała się delta dużej marsjańskiej rzeki. Na tym obszarze warstwy drobnoziarnistych skał osadowych pokrywają materiały, które były tu przechowywane od 3,45 miliarda lat. A czwarte miejsce, grzbiet Aram, wzięło swoją nazwę od krętego kanału o tej samej nazwie, wzdłuż którego brzegi skały osadowe mogły niezawodnie ukrywać ślady dawnego życia na Marsie. Ostateczna decyzja o wyborze miejsca lądowania dla łazika zapadnie dopiero w 2017 roku.
