Nytt fransk-amerikansk Mars-initiativ

Av Øyvind Guldbrandsen

USA og Frankrike planlegger i løpet av 1999 formelt å inngå avtale om et felles utforskningsprogram av Mars. Programmet er i praksis en modifisering av det opprinnelig tilnærmet helamerikanske Mars Surveyor-programmet, som i korte trekk går ut på å sende av gårde én eller to sonder mot Mars hvert annet år gjennom en periode på nesten to tiår. Programmets klimaks skal utgjøres av sonde som skal returnere stein- og jordprøver fra Mars til Jorden.

NASA fant imidlertid etter hvert ut at kostnadene til prøvereturferdene ble litt i drøyeste laget til at de ville gjøre det på egen hånd. At Frankrike, representert ved den nasjonale romorganisasjonen CNES, nå bringes inn, betyr at slike prøvereturferder likevel kan realiseres. Etter planen skal tre eller fire sett med Mars-prøver returneres til Jorden innen 2013. Den første oppskytingen i denne delen av Mars-programmet skal foretas i 2003.

Man kan si at avtalen innebærer at Frankrike «sponser» NASA-programmet med egne instrumenter, sonder og en egen Ariane 5-oppskyting. USA og Frankrike planlegger dessuten å samarbeide om flere såkalte mikroferder, små sonder som skytes opp som ekstrapassasjerer sammen med kommersielle satellitter med Ariane 5-raketter (nærmere detaljer kommer litt senere i artikkelen). Både CNES og NASA er åpne for å bringe inn flere internasjonale partnere. Det er allerede planlagt å koordinere ferdene med Mars-sonder fra Japan og ESA.

Den følgende listen viser hvordan planene er i skrivende stund (april 1999). For å sette det i sammenheng har vi tatt med alle Mars-oppskytinger siden 1996.

Det gjøres oppmerksom på at endringer i større eller mindre grad sannsynligvis kommer til å bli gjort. For eksempel vurderer man allerede å kansellere enten 2003- eller 2005-prøvereturferden. ESAs Mars Express har lenge ligget på vippen til å bli kansellert. Skulle den bli kansellert, vil det ha innvirkning på det øvrige programmet, ettersom den både skal fungere som relésonde for noen av landerne og skal utstyres med flere unike instrumenter.

1996: Mars Global Surveyor (USA) skutt opp. Sonden er nærmere beskrevet i artikkelen Mars Global Surveyor sitt observasjonsprogram i gang i Nytt om Romfart nummer 110, 1999, side 4. Vi gjentar likevel at MGS omsider kunne starte kartleggingen av Mars for fullt den 9. april 1999, i hvert fall for noen dager. En av aksene på direktivantennen kjørte seg nemlig fast noen dager senere. Kartleggingen startet én uke etter at bommen med direktivantennen ble foldet ut, og en drøy måned etter at sonden - ett år forsinket - oppnådde sin endelige, tilnærmet sirkulære kartleggingsbane. Om dette problemet ikke løses, må man igjen begynne å dreie hele sonden når data skal overføres til Jorden, noe som i betydelig grad vil hemme Mars-observasjonene. MGS skal observere Mars fra kretsløp i ett Mars-år (687 Jord-døgn). I 1996 ble også landingssonden Mars Pathfinder (USA) og Mars 96 (russisk kretsløpssonde med landingskapsler og penetratorer) skutt opp. Sistnevnte gikk dessverre tapt på grunn av svikt i bærerakettens fjerdetrinn.

1998/1999: Tre sonder skutt opp: Nozomi (Japan, opp juli 1998) skal gå inn i kretsløp rundt Mars i 2003 eller 2004, over fire år forsinket på grunn av problemer med å komme ut av jordbane. Mars Climate Orbiter (USA, opp desember 1998) skal observere Mars fra kretsløp i ett Mars-år, med start mars 2000. Mars Polar Lander (USA, opp januar 1999) skal lande på Mars i desember 1999 og i tre måneder overføre data via Mars Climate Orbiter. Mars Global Surveyor vil også kunne benyttes til dette. Mars Polar Lander bringer med seg to såkalte mikropenetratorer, kalt Deep Space 2, som skal lande om lag 1000 km fra hovedsonden.

2001: To amerikanske sonder, med de foreløpige betegnelsene Mars Surveyor Orbiter 2001 (kretsløpssonde) og Mars Surveyor Lander 2001, skytes opp med hver sin Delta 2-bærerakett. Landingssonden bringer med seg et kjøretøy av samme type som Sojourner, den lille Mars-bilen som ble landsatt på Mars av romsonden Mars Pathfinder i juli 1997.

2003: En amerikansk Delta 3, eller en rakett med tilsvarende kapasitet, sender av gårde en amerikansk landingssonde som bringer med seg et kjøretøy som skal samle opp prøver og en rakett som skal sende prøvene opp i bane rundt Mars. Etter planen skal også ESAs kretsløpssonde Mars Express skytes opp. ESA prøver å få Russland til å spandere en variant av Sojuz-raketten for å få sendt Mars Express av gårde. Mars Express vil muligens bringe med seg en landingskapsel kalt Beagle 2, basert på de to som gikk tapt med Mars 96.

2005: En Ariane 5-rakett, som Frankrike spanderer, sender opp en «pakke» med flere elementer: En amerikansk landingssonde tilsvarende den som ble skutt opp i 2003, det vil si med et kjøretøy og en rakett som sender innsamlede prøver opp i kretsløp rundt Mars. Dessuten en fransk kretsløpssonde som bringer med seg både fire ballistiske, franske Netlander-kapsler, som skal sendes ned på Mars, og to amerikanske returkapsler. I bane rundt Mars skal kretsløpssonden møte de to prøvepakkene, sendt opp fra henholdsvis 2003- og 2005-sonden, og plassere dem i hver sin returkapsel. Deretter setter kretsløpssonden, eller en del av den, kurs for Jorden. I 2008 passerer sonden Jorden og sender de to kapslene ned til ventende forskere.

2007: En amerikansk Delta 3-rakett (eller tilsvarende) sender av gårde en sonde bestående av de samme elementene som 2003-sonden (og halvparten av nyttelasten på den kraftigere Ariane 5/2005-oppskytingen), det vil si en landingssonde med kjøretøy og oppstigningsrakett som sender innsamlede prøver inn i Mars-kretsløp.

2009: To oppskytinger med raketter av Delta 3-klassen: Den ene med den fjerde landingssonden med kombinasjonen lander/kjøretøy/oppstigningsrakett. Den andre oppskytingen sender av gårde den andre franske kretsløpssonden av 2005-typen. Denne skal bringe prøvene sendt opp i Mars-bane med oppstigningsrakettene fra 2007- og 2009-landingssondene og bringe dem tilbake til Jorden.

Sekvensen kan bli gjentatt med oppskytinger i 2011 og 2013. Den franske kretsløpssonden vil igjen være av samme design for å spare kostnader. Amerikanerne satser på å involvere ny teknologi på hver nye ferd.

Tekst til illustrasjoner brukt i artikkelen

NASA håper at et ubemannet fly skal sveve over Mars-overflaten i 2003, 100 år etter brødrene Wrights berømte flytur. Bildet viser et forslag til et propelldrevet Mars-fly fra Ames Research Center. Flyet vil bli brakt til Mars med en såkalt mikrosonde. Kanskje vil flyet tiltrekke seg like mye interesse fra folk over hele verden som Sojourner gjorde sommeren og høsten 1996? (NASA)

Etter planen skal den første oppskytingen av en NASA-CNES Mars-retursonde finne sted i 2005 med en Ariane 5-rakett. Sonden bringer med seg fire små Netlander-landingskapsler. Kretsløpdelen av sonden skal hente inn prøver fra Mars-overflaten sendt opp i Mars-bane fra to amerikanske landingssonder: Den ene skutt opp med den samme Ariane 5-raketten i 2005, den andre skutt opp til Mars allerede i 2003. Kretsløpssonden setter så kurs mot Jorden og slipper ned prøvene i egne returkapsler i 2008. (David Ducros)