Diện tích bề mặt của Hành tinh Đỏ là khoảng 145 triệu km vuông. Do đó, không khó để tưởng tượng các nhà khoa học khó xác định địa điểm hạ cánh phương tiện nghiên cứu tiếp theo lên sao Hỏa. Trong trường hợp mục tiêu chính của chuyến thám hiểm sao Hỏa là tìm kiếm dấu vết của quá khứ, và có thể là sự sống đang tồn tại trên một hành tinh khác, thì thành công của toàn bộ chuyến thám hiểm có thể phụ thuộc vào việc lựa chọn địa điểm đổ bộ. Đây chính xác là nhiệm vụ hiện đang phải đối mặt với Roscosmos và Cơ quan Vũ trụ Châu Âu (ESA). Vào năm 2018, một dự án chung của các chuyên gia từ hai cơ quan vũ trụ hàng đầu là đi đến sao Hỏa - một máy bay thám hiểm có tên ExoMars.
Có thông tin cho rằng chiếc rover sẽ được trang bị một chiếc máy khoan giúp nâng các mẫu đất trên sao Hỏa từ độ sâu 2 mét. Các nhà khoa học hy vọng rằng với sự trợ giúp của bộ máy này, họ sẽ có thể phát hiện ra sự hiện diện của dấu vết hoạt động của vi sinh vật trên hành tinh thứ tư từ Mặt trời. Trong khuôn khổ việc thực hiện dự án chung Nga-châu Âu để khám phá Sao Hỏa, dự án vừa thực hiện các nghiên cứu khoa học đã được lên kế hoạch trước đó vừa để giải quyết các vấn đề khoa học mới về cơ bản. Các khía cạnh quan trọng của dự án này là sự phát triển, cùng với ESA, một khu phức hợp trên mặt đất để nhận dữ liệu và điều khiển các sứ mệnh liên hành tinh, cũng như đạt được sự củng cố kinh nghiệm của các chuyên gia châu Âu và Nga trong việc tạo ra các công nghệ thực hiện các sứ mệnh liên hành tinh. Đồng thời, các bên có quyền tin tưởng vào dự án ExoMars là một giai đoạn quan trọng trên con đường chuẩn bị cho sự phát triển của Hành tinh Đỏ.
Trở lại năm 2012, Roskosmos trở thành đối tác chính của Cơ quan Vũ trụ Châu Âu trong việc thực hiện sứ mệnh ExoMars. Một trong những điều kiện cho sự hợp tác này là sự tham gia đầy đủ về mặt kỹ thuật của phía Nga trong giai đoạn hai của sứ mệnh này. Theo các thỏa thuận đạt được giữa Roscosmos và ESA, Liên bang Nga sẽ cung cấp không chỉ các phương tiện phóng cho cả hai sứ mệnh, mà còn cung cấp một số công cụ khoa học cho họ, và cũng sẽ tạo ra một tàu đổ bộ để thực hiện sứ mệnh thứ hai - ExoMars-2018. Các kỹ sư của Hiệp hội Khoa học và Sản xuất Lavochkin sẽ tham gia vào việc chế tạo mô-đun hạ cánh trên sao Hỏa. Đồng thời, Viện Nghiên cứu Vũ trụ thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Nga (IKI RAS) đã trở thành đơn vị thực hiện chính cho hợp phần khoa học của dự án này về phía Nga.
Giai đoạn đầu tiên của dự án chung có tên "ExoMars-2016" bao gồm một mô-đun quỹ đạo do ESA tạo ra, cũng như một mô-đun hạ cánh trình diễn. Tàu vũ trụ quỹ đạo TGO (Trace Gas Orbiter) được thiết kế để nghiên cứu các tạp chất khí nhỏ trong khí quyển và sự phân bố của băng nước trong đất của Hành tinh Đỏ. Đối với thiết bị này ở Nga, IKI RAS tạo ra 2 công cụ khoa học: quang phổ neutron FREND và phức hợp quang phổ ACS.
Là một phần của giai đoạn thứ hai của dự án, sứ mệnh ExoMars-2018, một bệ hạ cánh (do Nga phát triển) và tàu lặn ESA, nặng khoảng 300 kg, sẽ được đưa lên bề mặt sao Hỏa với sự hỗ trợ của một mô-đun hạ cánh do người Nga tạo ra. các chuyên gia từ Hiệp hội Khoa học và Sản xuất Lavochkin.
Do đó, Nga sẽ cung cấp cho dự án này:
1. Hai phương tiện phóng "Proton-M".
2. Một hệ thống để đi vào bầu khí quyển của hành tinh đỏ, đi xuống và hạ cánh của tàu lặn trên bề mặt vào năm 2018. Để giảm thiểu rủi ro có thể xảy ra, Nga sẽ tham gia vào quá trình phát triển và xây dựng phần "sắt" (tức là các cấu trúc cơ khí), và việc nạp điện tử cho bệ hạ cánh sẽ được cung cấp chủ yếu từ châu Âu.
3. Một tàu vũ trụ quỹ đạo mang tên TGO sẽ nhận được các thiết bị khoa học của Nga, bao gồm cả những thiết bị được tạo ra cho sứ mệnh thất bại của Nga "Phobos-Grunt".
4. Tất cả các kết quả khoa học của chuyến thám hiểm chung tới Sao Hỏa sẽ trở thành tài sản trí tuệ của Roscosmos và ESA.
Một số yêu cầu ban đầu được đưa ra cho một địa điểm hạ cánh tiềm năng trên bề mặt sao Hỏa. Ví dụ, nó được cho là một khu vực của Hành tinh Đỏ với một tập hợp các đặc điểm địa chất khác nhau, bao gồm sự hiện diện của những tảng đá cổ, có tuổi đời vượt quá 3,4 tỷ năm. Ngoài ra, các nhà khoa học cũng chỉ quan tâm đến những khu vực mà trước đây đã có vệ tinh xác nhận sự hiện diện của trữ lượng nước lớn. Đồng thời, sự an toàn của quá trình hạ cánh cũng rất được chú ý, vì tương lai của toàn bộ chương trình có thể phụ thuộc vào giai đoạn này của nhiệm vụ.
Cũng cần phải tính đến thực tế là bầu khí quyển của sao Hỏa không ổn định, và sẽ không thể hạ thiết bị xuống một điểm nhất định. Bệ hạ cánh sẽ đi vào bầu khí quyển sao Hỏa với tốc độ 20.000 km / h. Tấm chắn nhiệt sẽ phải giảm tốc mô-đun xuống tốc độ gấp 2 lần tốc độ âm thanh. Sau đó, 2 chiếc dù phanh sẽ giảm tốc mô-đun xuống tốc độ cận âm. Ở giai đoạn cuối của chuyến bay, thiết bị điện tử sẽ kiểm soát tốc độ và khoảng cách tới bề mặt sao Hỏa để tắt động cơ tên lửa vào đúng thời điểm và đưa phương tiện hạ cánh vào chế độ hạ cánh có kiểm soát. Đồng thời, có thông tin cho rằng hệ thống "Sky Crane", được sử dụng cho sự xuất hiện của "Curiosity" nổi tiếng trên sao Hỏa, sẽ không được sử dụng để hạ cánh.
Các điều kiện thay đổi ở mỗi giai đoạn của quá trình hạ cánh dẫn đến thực tế là khu vực có thể hạ cánh phải biểu thị một hình elip có kích thước 104 x 19 km. Trường hợp này gần như ngay lập tức loại trừ một số địa điểm có khả năng thú vị cho các nhà khoa học khỏi danh sách, ví dụ như miệng núi lửa Gale, nơi tàu thám hiểm của NASA hiện đang hoạt động. Bắt đầu từ tháng 11 năm 2013, các nhà khoa học hàng đầu về địa lý và địa chất của Hành tinh Đỏ đã đề xuất các lựa chọn của họ cho các khu vực tiềm năng để hạ cánh.
Trong số này, chỉ còn lại 8 khu vực, sơ bộ đáp ứng được yêu cầu khắt khe của các nhà khoa học. Đồng thời, sau khi phân tích kỹ lưỡng những nơi này, 4 người trong số họ đã bị loại. Kết quả là, danh sách cuối cùng các địa điểm hạ cánh cho người thám hiểm bao gồm Hypanis Vallis, Mawrth Vallis, Oxia Planum và Aram Dorsum. Cả 4 địa điểm đều nằm trong vùng xích đạo của sao Hỏa.
Trong một thông cáo báo chí, Jorge Vago, một người tham gia dự án ExoMars, nói rằng bề mặt sao Hỏa hiện đại là thù địch với các sinh vật sống, nhưng các dạng sống nguyên thủy có thể tồn tại trên sao Hỏa khi khí hậu ở đó ẩm hơn và ấm hơn - trong khoảng giữa 3, 5 và 4 tỷ năm trước. Do đó, địa điểm hạ cánh cho người thám hiểm nên ở khu vực có đá cổ, nơi từng có khả năng tìm thấy nước lỏng dồi dào. Bốn địa điểm hạ cánh do nhà khoa học chỉ định là phù hợp nhất cho các mục đích nhiệm vụ.
Vì vậy, trên lãnh thổ của Thung lũng Morse và Cao nguyên Oksia gần đó, một số tảng đá lâu đời nhất xuất hiện trên bề mặt Sao Hỏa, có tuổi là 3,8 tỷ năm, và hàm lượng đất sét cao ở nơi này cho thấy sự hiện diện của nước ở đây trong quá khứ. Đồng thời, Thung lũng Morse nằm trên biên giới của vùng đất thấp và vùng cao. Người ta cho rằng trong quá khứ xa xôi, các dòng nước lớn chạy qua thung lũng này đến các khu vực thấp hơn. Ngoài ra, kết quả của các phân tích được thực hiện đã chỉ ra rằng đá ở những vùng này của Hành tinh Đỏ đã bị xói mòn bởi quá trình oxy hóa và bức xạ chỉ trong vài trăm triệu năm qua. Cho đến thời điểm đó, các vật liệu đã được bảo vệ khỏi tác động của môi trường phá hủy trong một thời gian dài và phải giữ cho ruột của chúng ở tình trạng tốt.
Thung lũng Hypanis có thể từng là châu thổ của một con sông lớn trên sao Hỏa. Trong khu vực này, các lớp đá trầm tích hạt mịn bao phủ các vật liệu đã được lưu giữ ở đây trong 3,45 tỷ năm. Và địa điểm thứ tư, rặng núi Aram, được đặt tên từ con kênh uốn lượn cùng tên; dọc theo bờ kênh này, các tảng đá trầm tích có thể che giấu đáng tin cậy bằng chứng về sự sống trên sao Hỏa trong quá khứ. Quyết định cuối cùng về việc lựa chọn địa điểm hạ cánh cho người di chuyển sẽ chỉ được đưa ra trong năm 2017.
