«ЭкзоМарс» () — совместная астробиологическая программа Европейского космического агентства (ЕКА) и госкорпорации «Роскосмос» по исследованию Марса, основной целью которой был поиск жизни на Марсе или следов её существования в прошлом.
По программе был осуществлён запуск автоматической межпланетной станции (АМС) «ЭкзоМарс-2016» и планировался запуск АМС «ЭкзоМарс-2022».
«ЭкзоМарс-2016» состоял из орбитального («Трейс Гас Орбитер») и спускаемого («Скиапарелли») аппаратов.
«ЭкзоМарс-2022» должен был состоять из перелётного модуля, спускаемого аппарата (десантного модуля), а также переходника с системой отделения спускаемого аппарата от перелётного модуля. Спускаемый аппарат обеспечивал бы понижение скорости посадочной платформы с установленным на ней марсоходом путём последовательного использования аэродинамического торможения и парашютов.
Первый космический аппарат был запущен 14 марта 2016 года ракетой-носителем «Протон-М» c космодрома Байконур. 19 октября 2016 года «Трейс Гас Орбитер» успешно вышел на орбиту спутника планеты, тогда как «Скиапарелли» разбился при попытке посадки на плато Меридиана.
17 марта 2022 года ЕКА приостановило, а 12 июля прекратилоЕКА прекратило сотрудничество с Роскосмосом по миссии ExoMars. Рогозин в ответ запретил космонавтам работать с европейским манипулятором на МКС , Meduza (12.07.2022) реализацию программы, в связи с вторжением России на Украину в рамках российско-украинской войны. Позже руководство ЕКА пришло к выводу, что перезапуск программы ранее 2028 года маловероятен.
По состоянию на апрель 2024 года запуск был намечен на октябрь — ноябрь 2028 года.
По состоянию на март 2025 года запуск намечен на 2030 год, выбран новый подрядчик вместо Роскосмоса.
История программы Изначально разрабатываемая только ЕКА, миссия первоначально совмещала в себе марсоход и неподвижную станцию на поверхности. Их и планировалось запустить в 2011 году на борту ракеты-носителя «Союз-ФГ», используя разгонный блок «Фрегат».
Однако в рамках нового проекта совместного освоения Марса, подписанного ЕКА и НАСА в июле 2009 года, эта программа была приостановлена, и миссия «ЭкзоМарс» вскоре была объединена с другими проектами. В соответствии с этими изменениями, программа «ЭкзоМарс» разделилась на два запуска с помощью ракеты-носителя «Атлас-5»: в 2016 году планировался запуск «Марсианского научного орбитального аппарата» (МНОА), который был включен в проект, а также неподвижной метеорологической станции, а в 2018 году предполагалось запустить марсоход «ЭкзоМарс» ЕКА вместе с меньшим марсоходом «MAX-C» НАСА. Однако в 2011 году проект MAX-C был отменён, а проект «ЭкзоМарс» заморожен для пересмотра.
С момента своего начала существования в начале 2000-х годов «ЭкзоМарс» подвергается значительной политической и финансовой борьбе. Первоначально концепция «ЭкзоМарса» состояла из одного, большого марсохода, бывшего частью программы ЕКА «Аврора» в роли основы миссии, и была утверждена космическими министерствами Европы в декабре 2005 года. Изначально планирующая запустить аппарат в 2011 году, Италия, ведущая страна Европы в миссии «ЭкзоМарс», решила ограничить свой финансовый вклад в проект, в результате чего произошла первая из трех задержек запуска.
В 2007 году канадская технологическая фирма «» объявила, что является компанией, выигравшей контракт вместе с «ЕАОК Астриум» в Великобритании на сумму один миллион евро для проектирования и постройки прототипа шасси марсохода для Европейского космического агентства, которое будет использоваться в предстоящей миссии «ЭкзоМарс». «Астриум» также заключил контракт с ЕКА на проектирование марсохода.
В июле 2009 года ЕКА и НАСА договорились о новой совместной программе освоения Марса, существенно изменив техническую и финансовую поддержку «ЭкзоМарса». 19 июня, когда марсоход был все ещё нужен для того, чтобы осуществить контрейлерные перевозки на МНОА, было сообщено, что соглашение потребует «ЭкзоМарсу» избавиться от некоторого веса, чтобы соответствовать установленной норме на борту ракеты-носителя «Атлас» вместе с МНОА.
В августе 2009 года было объявлено, что Российское космическое агентство («Роскосмос») и ЕКА подписали соглашение о сотрудничестве, которое включает в себя совместную деятельность в двух проектах по исследованию Марса: российском «Фобос-грунт» и европейском «ЭкзоМарс». Россия обеспечит ЕКА резервной пусковой установкой и ракетой «Протон-М» для марсохода «ЭкзоМарс», который в свою очередь будет включать части российского производства.
В октябре того же года было сообщено, что в соответствии с новой согласованной программой НАСА и ЕКА по исследованию Марса, миссия будет разделена на две части, каждая из которых имеет важное значение для НАСА: неподвижная станция на поверхности Марса + «Марсианский научный орбитальный аппарат», запуск которых пройдет в 2016 году, и марсоходы в 2018 году. Эта инициатива, по-видимому, установит равновесие между научными целями и имеющимся бюджетом. Для запуска будут использоваться ракеты-носители «Атлас-5».
17 декабря 2009 года руководство ЕКА дало окончательное согласие на осуществление программы по исследованию Марса, которая будет проводиться с НАСА, подтвердив своё намерение потратить 850 млн € (1,23 млрд $) на миссии в 2016 году и 2018 году. Другие 150 млн €, необходимые для работы миссии, будут запрошены в ходе заседания правительства ЕКА в конце 2011 или начале 2012 года. В отличие от некоторых программ ЕКА, финансирование «ЭкзоМарса» не будет включать в себя 20 % запаса на перерасход бюджетных средств.
7 февраля 2012 года Национальное управление США по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА) официально вышло из программы «ЭкзоМарс» из-за недостатка финансирования. Таким образом, американская сторона не сможет предоставить ЕКА свою ракету-носитель «Атлас».
6 апреля 2012 года «Роскосмос» и Европейское космическое агентство (ESA) договорились о совместной реализации проекта ExoMars.
В конце декабря 2012 года «Роскосмос» заключил контракты с ИКИ РАН на разработку российских научных приборов для проекта. 14 марта 2013 года в Париже главой «Роскосмоса» Владимиром Поповкиным и главой ESA Жан-Жаком Дорденом был подписан официальный договор о проведении совместной межпланетной программы.
Цели программы Научные цели программы «ЭкзоМарс» в порядке очередности: Поиск возможных следов прошлой или настоящей жизни на Марсе; Характеристика водного и геохимического распределения на поверхности планеты; Изучение поверхности и окружающей среды на планете, выявление опасностей для будущих пилотируемых полётов на Марс; Исследование недр планеты, чтобы лучше понять эволюцию и возможность обитаемости Марса; По выполнении всех задач успешно закончить миссию возвращением на Землю.
Технологические цели: Осуществление посадки большегрузных аппаратов на поверхность Марса; Использование солнечной электроэнергии на Марсе; Использование буровой установки для взятия образцов марсианского грунта; Развитие исследований при помощи марсоходов.
Вклад Европейского космического агентства и «Роскосмоса» Согласно текущим планам, программа «ЭкзоМарс» состоит из двух космических аппаратов, основными компонентами которых являются спутник Марса — орбитальный аппарат и марсоход.
Ответственная сторона Первый запуск в 2016 г. Второй запуск в 2022 г. Ракета-носитель: «Протон-М» Ракета-носитель: «Протон-М» Два научных прибора для орбитального аппарата TGO Спускаемый аппарат с посадочной платформой Научные приборы для марсохода Орбитальный аппарат TGO Марсоход «Розалинд Франклин» Демонстрационный десантный модуль «Скиапарелли»
15 июня 2016 года, на заседании Совета ЕКА было достигнуто согласие относительно дальнейшего финансирования программы: четыре основных участника этой миссии — Великобритания, Германия, Италия и Франция — согласились вложить дополнительно €77 млн, чтобы промышленные компании этих стран смогли полноценно продолжить работу над программой «ЭкзоМарс». Речь идет о франко-итальянской Thales Alenia Space и франко-европейском концерне Airbus, а также других подрядчиках.
Космический аппарат 2016
Марсианский научный орбитальный аппарат
«Трейс Гас Орбитер» (TGO) обеспечит перелёт к Марсу спускаемого аппарата с автоматической марсианской станцией — модуля «Скиапарелли». Затем, после торможения и перехода на орбиту искусственного спутника, ТGO приступит к исследованию и выяснению природы различных газов в атмосфере Марса, особенно метана и водяного пара. Аппарат будет определять местоположение их источников на поверхности планеты и изменение пространственного распределения этих газов во времени. ТGO также поможет выбрать место для будущей посадки марсохода «ЭкзоМарс».
По прибытии марсохода в 2021 году орбитальный аппарат будет перевёден на нижнюю орбиту, где будет в состоянии выполнять аналитическую научную деятельность, а также действовать в качестве спутника-ретранслятора данных.
В январе 2013 года российские учёные из Института космических исследований РАН начали работать над научными приборами для TGO.
Приборы орбитального аппарата На орбитальном аппарате установлены следующие приборы: NOMAD (Nadir and Occultation for MArs Discovery) — два инфракрасных и один ультрафиолетовый спектрометры. ACS (Atmospheric Chemistry Suite) — три инфракрасных спектрометра. CaSSIS (Colour and Stereo Surface Imaging System) — цветная камера высокого разрешения (). FREND (Fine Resolution Epithermal Neutron Detector) — детектор нейтронов для обнаружения воды в грунте.
Модуль «Скиапарелли»
Спускаемый аппарат «Скиапарелли» был разработан ЕКА для испытания технологии посадки на Марс, измерения электрических полей на поверхности планеты и концентрации атмосферной пыли. Изначально также планировалась установка научных приборов под общим названием «полезная нагрузка Гумбольдта» для исследования внутреннего строения планеты, но в начале 2009 года этот проект был полностью отменён из-за недостаточного финансирования.
У «Скиапарелли» отсутствовал долговременный источник энергии: для электроснабжения научных приборов разработаны аккумуляторы, заряда которых хватило бы всего на 2-8 суток. Вкупе с небольшим пространством для расположения приборов, возможности аппарата с точки зрения исследований были ограничены.
«Скиапарелли» был запущен в космос вместе с TGO и при подлёте к Марсу должен был отделиться для самостоятельной посадки на плато Меридиана. Как и планировалось, 16 октября 2016 года «Скиапарелли» отделился от орбитального аппарата до его торможения и выхода на орбиту. 19 октября модуль вошёл в атмосферу Марса на скорости 21000 км/ч (5,83 км/с). Скорость снижалась путём последовательного использования аэродинамического торможения и парашюта. Полное торможение и мягкую посадку должны были провести ракетные двигатели с помощью навигационной и управляющей системы, учитывающей данные радара, измеряющего высоту над поверхностью и горизонтальную скорость относительно её. Однако двигатели проработали всего три секунды, что гораздо меньше необходимого, из-за чего «Скиапарелли» совершил свободное падение с высоты от двух до четырёх километров и разбился о поверхность на скорости более 300 км/ч.
Приборы спускаемого аппарата На борту спускаемого модуля было установлено следующее оборудование:
COMARS+ (Combined Aerothermal and Radiometer Sensors Instrument Package) — прибор для измерения давления, температуры и тепловых потоков на тыльной части кожуха «Скиапарелли» при аэродинамическом торможении и спуске под парашютом в атмосфере Марса. AMELIA (Atmospheric Mars Entry and Landing Investigations and Analysis) — датчики телеметрии и служебные системы. Предназначены для сбора данных от входа в атмосферу Марса до завершения посадки аппарата и их использовании для исследования атмосферы и поверхности Марса. DECA (Descent Camera) — телекамера для съёмки поверхности во время снижения «Скиапарелли» при посадке, а также получение данных о прозрачности атмосферы.