В рамках программы предусмотрено две миссии: первая будет состоять из орбитального аппарата – Led Orbiter и спускаемого аппарата – EDМ [Entry, Descent and Landing Demonstrator Module – модуль демонстрации входа в атмосферу, спуска и посадки] и будет запущена в 2016 году, вторую [запуск в 2018 году] составят два марсохода. Обе миссии проводятся в сотрудничестве с НАСА.
Миссия первая - 2016
Орбитальный аппарат [Led Orbiter] и посадочный модуль [EDМ] миссии прибудут к Марсу в 2016 году. Основная ее цель – это поиск следов метана и других газов в атмосфере, а также проверка ключевых технологий в рамках подготовки международной миссии 2020 года.
Орбитальный аппарат и посадочный модуль будут запущены вместе американской ракетой-носителем Атлас-5 421 и полетят на Марс в связке. Время перелета составит около 9 месяцев. По прибытию к Марсу, посадочный модель будет отстрелен и войдет в атмосферу по гиперболической траектории. Через несколько дней, после серии маневров на орбите, включая аэродинамическое торможение, орбитальный аппарат выйдет на круговую орбиту высотой 400 километров, готовый начать научную миссию.
Орбитальный аппарат
Led Orbiter – будет проводить детальное наблюдение атмосферы Марса в поисках следов газов, возможно, имеющих биологическое значение, например, метана и продуктов его распада. Бортовые инструменты орбитального аппарата, созданные в Европе и США, проведут различные исследования, в том числе:
-
Высокочувствительные измерения газовых примесей, что позволит определить источник газа, например, для ответа на вопрос: «вулканического или биогенного происхождения?»
-
Измерение и картографирование в низком разрешении аэрозолей в атмосфере, исследование колебаний температуры в атмосфере и картографирование ключевых газовых примесей, помимо метана.
-
Картографирование в высоком разрешении газов, для которых были определены источники, для установления связей с геологией.
После прибытия в 2018 году марсоходов орбитальный аппарат возьмет на себя функции ретранслятора сигнала с поверхности Марса на Землю и обратно.
Посадочный модуль
EDМ обеспечит Европу технологиями посадки на поверхность Марса с контролем ориентации и скорости во время посадки. Конструкция EDМ позволяет максимально использовать технологии в процессе развития самой программы ExoMars. Эти технологии включают: специальные материалы теплозащиты, парашютную систему, доплеровский радар системы высотометра, систему полумягкой посадки на жидкостных двигателях.
После входа в атмосферу Марса посадочный аппарат развернет парашют и продолжит посадку, используя автоматическую [замкнутую] систему ориентации, навигации и управления на основе датчиков доплеровского радара высотометра и бортового блока инерциальных датчиков. Последней заработает тормозная жидкостная двигательная установка, которая обеспечит полумягкую посадку на поверхность Марса, включением групп двигателей в импульсном режиме.
Как ожидается, EDМ проработает на поверхность Марса в течение 8 марсианских дней, используя оставшуюся энергию батарей. Из-за отсутствия долговременного источника питания и фиксированного положения на поверхности Марса научные возможности EDМ ограничены, но небольшая научная программа предусмотрена.
