De ExoMars Landing Site Selection Working Group heeft Oxia Planum aanbevolen als de landingsplaats voor de ESA-Roscosmos rover en het oppervlaktewetenschapsplatform dat in 2020 naar de Rode Planeet zal worden gelanceerd.

Het voorstel zal intern worden beoordeeld door ESA en Roscosmos met een officiële bevestiging die medio 2019 wordt verwacht.

De kern van het ExoMars-programma is de zoektocht om te bepalen of er ooit leven op Mars heeft bestaan, een planeet die in het verleden duidelijk water heeft gehost, maar heeft een droog oppervlak dat tegenwoordig wordt blootgesteld aan harde straling.

Terwijl de ExoMars Trace Gas Orbiter, gelanceerd in 2016, begon eerder dit jaar met zijn wetenschappelijke missie om te zoeken naar kleine hoeveelheden gassen in de atmosfeer die mogelijk verband houden met biologische of geologische activiteit, de rover rijdt naar verschillende locaties en boort tot twee meter onder het oppervlak op zoek naar aanwijzingen voor het vorige leven dat ondergronds is bewaard. Het zal zijn gegevens doorsturen naar de aarde via de Trace Gas Orbiter.

Beide kandidaat-landingsplaatsen – Oxia Planum en Mawrth Vallis – bewaren een rijk archief van geologische geschiedenis uit het nattere verleden van de planeet, ongeveer vier miljard jaar geleden. Ze liggen net ten noorden van de evenaar, met een onderlinge afstand van enkele honderden kilometers, in een gebied van de planeet met veel kanalen die doorsnijden van de zuidelijke hooglanden naar de noordelijke laaglanden. Omdat het leven zoals we dat op aarde kennen vloeibaar water nodig heeft, locaties zoals deze bevatten veel belangrijke doelen om te zoeken naar aanwijzingen die kunnen helpen de aanwezigheid van vorig leven op Mars te onthullen.

"Met ExoMars zijn we op zoek naar biosignaturen. Hoewel beide sites waardevolle wetenschappelijke mogelijkheden bieden om oude waterrijke omgevingen te verkennen die gekoloniseerd zouden kunnen zijn door micro-organismen, Oxia Planum kreeg de meerderheid van de stemmen, ", zegt ESA's ExoMars 2020-projectwetenschapper Jorge Vago.

"Er is een indrukwekkende hoeveelheid werk gestoken in het karakteriseren van de voorgestelde locaties, aantonen dat ze voldoen aan de wetenschappelijke vereisten voor de doelen van de ExoMars-missie. Mawrth Vallis is een wetenschappelijk unieke site, maar Oxia Planum biedt een extra veiligheidsmarge voor toegang, afdaling en landing, en voor het doorkruisen van het terrein om de wetenschappelijk interessante locaties te bereiken die vanuit een baan om de aarde zijn geïdentificeerd."

De Landing Site Selection Working Group benadrukte ook dat de ontdekkingen die tijdens het selectieproces van de landingsplaats worden gegenereerd, essentieel zijn om de wetenschappelijke operaties van de ExoMars-rover te sturen.

De aanbeveling werd vandaag gedaan na een tweedaagse bijeenkomst in het National Space Center in Leicester, VK, die experts van de wetenschappelijke gemeenschap van Mars zagen, industrie, en ExoMars-project presenteren en bespreken de wetenschappelijke verdiensten van de sites naast de technische en technische beperkingen.

De zoektocht naar de perfecte landingsplaats begon bijna vijf jaar geleden, in december 2013, toen de wetenschappelijke gemeenschap werd gevraagd om kandidaat-locaties voor te stellen. In de daaropvolgende maand april werden acht voorstellen overwogen, met vier naar voren gebracht voor gedetailleerde analyse eind 2014. In oktober 2015 Oxia Planum werd geïdentificeerd als een van de sites die het meest compatibel was met de missie-eisen - op dat moment met een lanceringsdatum in 2018 in gedachten - met een tweede optie die kon worden gekozen uit Aram Dorsum en Mawrth Vallis. In maart 2017, de down-selectie identificeerde Oxia Planum en Mawrth Vallis als de twee kandidaten voor de missie van 2020, waarbij beide de afgelopen 18 maanden een gedetailleerde evaluatie hebben ondergaan.

Aan de technische kant, de landingsplaats moet zich op een voldoende laag niveau bevinden, zodat er voldoende sfeer en tijd is om de parachutedaling van de landingsmodule te vertragen. Vervolgens, de landingsellipsen van 120 x 19 km mogen geen kenmerken bevatten die de landing in gevaar kunnen brengen, de inzet van de opritten van het oppervlakplatform voor de rover om te verlaten, en de daaropvolgende aandrijving van de rover. Dit betekent dat de regio moet worden onderzocht op steile hellingen, los materiaal en grote stenen.

Aan de wetenschappelijke kant, de analyse moest locaties identificeren waar de rover zijn boormachine zou kunnen gebruiken om monsters van onder het oppervlak te halen, en om mogelijke doorgangen te definiëren die het tot 5 km van zijn landingspunt zou kunnen maken om het maximale aantal interessante locaties te bereiken.

Oxia Planum ligt op de grens waar veel kanalen uitmonden in de uitgestrekte laagvlaktes. Waarnemingen vanuit een baan om de aarde laten zien dat de regio lagen van kleirijke mineralen vertoont die zo'n vier miljard jaar geleden in natte omstandigheden werden gevormd, waarschijnlijk in een grote hoeveelheid stilstaand water. De kanalen die materiaal naar de lager gelegen 'gootsteen' transporteerden, waar de landingsellips zich bevindt, bestrijken een gebied van 212.000 vierkante kilometer. Lagen materiaal die recentelijk door erosie zijn blootgelegd, zijn toegankelijk vanaf elk van de landingspunten, geeft een kijkje in de vroege geschiedenis van dit gebied.

De mineralen in Oxia Planum zijn representatief voor de mineralen die in een groot gebied rond de regio worden aangetroffen en zouden dus inzicht geven in de omstandigheden die op wereldschaal worden ervaren, beperkingen opleggen aan het klimaat en het bewoonbaarheidspotentieel van Mars in deze periode.

Diverse waterige episodes werden gevolgd door late vulkanische activiteit, over de kleirijke afzettingen heen. Sommige lavamaterialen hebben tot op de dag van vandaag erosie weerstaan, dus de onderliggende materialen zijn mogelijk pas recentelijk blootgesteld, aanvankelijk om ze te beschermen tegen ruimtestraling en ze later toegankelijk te maken voor de rover en zijn analytische hulpmiddelen.

De landingsellips heeft een lage ligging en bevat zeer weinig topografische obstakels of uitdagende hellingen.

De door ESA geleide rover en het door Roscosmos geleide oppervlaktewetenschapsplatform worden gelanceerd in het lanceervenster van 25 juli-13 augustus 2020 op een Proton-M-raket vanuit Baikonur, Kazachstan, en cruise naar Mars in een draagmodule met een enkele afdalingsmodule, aankomst op Mars 19 maart 2021.

De daalmodule zal kort voor het bereiken van de atmosfeer van Mars van de drager scheiden, en zal twee grote parachutes gebruiken, samen met boegschroeven en een dempingssysteem, om zijn afdaling te vertragen om op de Rode Planeet te landen. Terwijl de rover naar verschillende locaties rijdt om het oppervlak en de ondergrond te analyseren, het stationaire platform zal contextbeeldvorming bieden op de landingsplaats, en klimaatmonitoring op lange termijn en atmosferische onderzoeken.

De testcampagne om de rover voor te bereiden op Mars is in volle gang. De testcampagne voor structurele en thermische modellen van de rover is met succes voltooid, en een kwalificatietest van zes weken op de Analytical Laboratory Drawer - het laboratorium aan boord waar de boormonsters van de rover zullen worden verwerkt en geanalyseerd - nadert ook zijn voltooiing. De test omvatte het verifiëren van de functionaliteit van de monsterverwerkingsmechanismen met behulp van analoge Mars-monsters onder gesimuleerde Mars-omgevingsomstandigheden - een lage druk, koolstofdioxide-atmosfeer en een reeks temperaturen.

Tests om het vermogen van de rover om verschillende soorten terrein aan te pakken te karakteriseren, zijn ook aan de gang met het voortbewegingsverificatiemodel. Ook de levering van flight hardware is gestart, inclusief de computer van de rover, batterij en inzetbare mast, samen met de meeste wetenschappelijke instrumenten.

"Onze ExoMars-missie combineert extreme prestaties met de nieuwe ontwerpkenmerken van de rover, en we kijken uit naar het uitvoeren van de eerste Europese missie op het oppervlak van Mars, " zegt François Spoto, ExoMars Programma teamleider.

"Landen op Mars heeft een lange keten van risico's, maar dankzij de gecombineerde vaardigheden en expertise van Europese en Russische industrieën die met betrouwbare technologieën werken, we zijn gefocust op een veilige landing."