Explorarea planetei Marte ocupă un loc deosebit de important în cadrul programelor științifice de explorare a Sistemului Solar al principalelor puteri spațiale. Sondele spațiale trimise de pe Pământ, începând cu sfârșitul secolului al XX-lea, au produs o creștere semnificativă a cunoștințelor despre sistemul marțian, axate în primul rând pe înțelegerea geologiei și a potențialului său de locuit. Călătoriile interplanetare sunt complicate, iar explorarea planetei Marte a cunoscut o rată ridicată de eșec, în special în timpul încercărilor timpurii. Aproximativ 60% din toate navele spațiale cu destinația Marte au eșuat înainte de a-și finaliza misiunile, iar unele au eșuat înainte ca observațiile lor să poată începe. Unele misiuni au avut un succes neașteptat, cum ar fi roverii gemeni Spirit și Opportunity care au funcționat ani de zile dincolo de specificațiile lor.

Starea curentă

În martie 2022, pe suprafața lui Marte există trei rovere operaționale: Curiosity și Perseverance, ambii operați de Agenția Spațială a Statelor Unite ale Americii NASA, și roverul Zhurong ca parte a misiunii Tianwen-1 operat de către Agenția Spațială a Chinei (CNSA).

Există opt orbitatori care supraveghează planeta: Mars Odyssey, Mars Express, Mars Reconnaissance Orbiter, Mars Orbiter Mission, MAVEN, Trace Gas Orbiter, Tianwen-1 și Hope Mars Mission, și care contribuie cu cantități masive de informații despre Marte. Landerul staționar InSight cercetează interiorul profund al lui Marte. În total, există 13 sonde care studiază în prezent Marte, inclusiv elicopterul Ingenuity, care cercetează locuri pentru ca Perseverance să le studieze.

Următoarele misiuni așteptate să ajungă pe Marte sunt:

Programul comun ExoMars al Agenției Spațiale Europene și Roscosmos care a amânat pentru septembrie 2022 lansarea platformei de aterizare Kazachok, ce va purta roverul Rosalind Franklin Mars Orbiter Mission 2 a Indiei, planificată de lansare în 2024

Ferestre de lansare

Ferestrele de lansare cu energie minimă pentru o expediție marțiană au loc la intervale de aproximativ doi ani și două luni (mai precis la 780 de zile, perioada sinodică a planetei față de Pământ).David S. F. Portree, Humans to Mars: Fifty Years of Mission Planning, 1950–2000, NASA Monographs in Aerospace History Series, Number 21, February 2001. Available as NASA SP-2001-4521. În plus, cea mai mică energie de transfer disponibilă variază pe un ciclu de aproximativ 16 ani. De exemplu, un minim a apărut în ferestrele de lansare din 1969 și 1971, ajungând la un vârf la sfârșitul anilor 1970 și atingând un alt nivel minim în 1986 și 1988.

+ Oportunități de lansare An Lansare Navă spațială (lansată sau planificată) 2013 nov 2013 MAVEN, Mars Orbiter Mission 2016 mar 2016 ExoMars TGO 2018 mai 2018 InSight 2020 iul – sep2020 Mars Hope orbitator,Tianwen-1 orbitator, lander și rover,Mars 2020 rover 2022–23 Rosalind Franklin rover, Mars Orbiter Mission 2 (MOM-2)

Misiuni trecute și actuale

Eșecuri sovietice (1960-1964)

Încă din 1960, Uniunea Sovietică, care, spre deosebire de Statele Unite, avea deja la acea vreme lansatoarele puternice necesare pentru misiunile de explorare interplanetară, a trimis două sonde spațiale spre Marte.

Programul rusesc 1M (denumit uneori Marsnik în mass-media occidentală, o combinație a cuvintelor „Mars” și „sputnik”) a fost primul program sovietic de explorare interplanetară cu navă spațială fără pilot, care a constat din două sonde de survol lansate spre Marte în octombrie 1960, Marte 1960A și Marte 1960B (cunoscute și sub numele de Korabl 4 și respectiv Korabl 5). După lansare, pompele din a treia treaptă de pe ambele lansatoare nu au reușit să dezvolte suficientă presiune pentru a începe aprinderea, astfel încât nu au ajuns pe orbita staționară a Pământului. Marte 1960B a atins o altitudine de 120 km înainte de reintrare.

Marte 1962A a fost o misiune de survol a planetei Marte, lansată la 24 octombrie 1962, și Marte 1962B o primă misiune de aterizare pe Marte, lansată la sfârșitul lunii decembrie a aceluiași an (1962). Ambele au eșuat, fie rupându-se în timp ce nava mergea pe orbita Pământului fie explodând treapta superioară pe orbită în timpul arderii pentru a pune nava spațială pe traiectoria trans-Marte.

Marte 1, o navă spațială interplanetară lansată spre Marte la 1 noiembrie 1962, a fost prima sondă a programului sovietic spre Marte care a atins orbita interplanetară. Misiunea lui Marte 1 a fost să zboare la o distanță de aproximativ 11.000 km în jurul lui Marte, să fotografieze suprafața plantei și să trimită înapoi date despre radiația cosmică, impacturile micrometeoroizilor și câmpul magnetic al lui Marte, mediul de radiații, structura atmosferică și posibilii compuși organici. La 21 martie 1963, când nava spațială se afla la o distanță de 106.760.000 km de Pământ, în drum spre Marte, comunicațiile au încetat din cauza eșecului sistemului său de orientare a antenei.

În 1964, ambele lansări ale sondei sovietice, Zond 1964A la 4 iunie și Zond 2 la 30 noiembrie (parte a programului Zond), au dus la eșecuri. Zond 1964A a avut un eșec la lansare, în timp ce la Zond 2 s-a pierdut comunicarea pe drumul către Marte, după o manevră la mijlocul cursului, la începutul lunii mai 1965.

Mariner 4 (1965)

În 1964, NASA și Jet Propulsion Laboratory au făcut două încercări de a ajunge pe Marte. Mariner 3 și Mariner 4 au fost nave spațiale identice concepute pentru a efectua primele survoluri ale planetei Marte. Mariner 3 a fost lansat la 5 noiembrie 1964; deși lansarea a avut inițial succes, a existat o problemă de separare și Mariner 3 a încetat să mai răspundă când bateriile sale au rămas fără energie.

Lansată la 28 noiembrie 1964, Mariner 4 a zburat pe lângă Marte la 14 iulie 1965, oferind primele fotografii de aproape ale unei alte planete. Cele 22 de fotografii de calitate medie realizate acoperă aproximativ 1% din suprafața lui Marte și dezvăluie un peisaj de tip lunar acoperit cu cratere de impact care, în funcție de aspectul lor, datează între 2 și 4 miliarde de ani. Imaginile craterelor și atmosfera rarefiată – mult mai subțire decât se aștepta – indicând o planetă relativ inactivă, expusă durității spațiului, au disipat, în general, speranțele de a găsi o viață inteligentă pe Marte. Din datele furnizate a fost estimată o presiune atmosferică de suprafață de aproximativ 1% din cea a Pământului iar temperatura suprafeței măsurate, -100 °C , este, de asemenea, mult mai mică decât se aștepta. În cele din urmă, nu este detectat nici un câmp magnetic, deși existența acestuia este o condiție esențială pentru a permite ființelor vii să supraviețuiască la suprafață.Un câmp magnetic planetar protejează atmosfera și suprafața planetei de vântul solar. Noile date au însemnat reproiectarea pentru aterizatorii marțieni planificați atunci și au arătat că este mai dificil de supraviețuit acolo decât se anticipase anterior.

Mariner 6 și 7 (1969)

Spre sfârșitul deceniului, NASA avea un lansator mai puternic, Atlas Centaur. Acesta este utilizat în februarie și martie 1969 pentru lansarea Mariner 6 și Mariner 7, care au o masă de 400 kg și care poartă camere mai sofisticate. Ambele nave s-au apropiat la 3.430 km de suprafața lui Marte și au făcut 201 de fotografii de bună calitate, care acoperă 20% din suprafața planetei și confirmă aspectul său pustiu și absența oricărei vegetații. Observațiile radiometrului cu infraroșu au arătat că atmosfera lui Marte este compusă în cea mai mare parte din dioxid de carbon și au putut, de asemenea, să detecteze urme de apă pe suprafața lui Marte.

Venit la o săptămână după celebrul zbor Apollo 11, survolul lui Marte de către Mariner 6 și 7 a primit puțină acoperire media pentru o misiune de această semnificație.

Vom afla 20 de ani mai târziu de la lansare, când glasnost va permite accesul la evenimente ascunse de istoria oficială, că sovieticii au lansat în 1969 două sonde spațiale Marte 1969A și Martie 1969B, fiecare echipat cu un orbitator și un lander, ambele suferind de o defecțiune a lansatorului Proton 48.

Mariner 9 (1971) Pentru următoarea fereastră de lansare, în mai 1971, NASA a decis, din motive bugetare, să nu încerce o aterizare, ci să lanseze doi orbitatori responsabili de studierea sistematică a suprafeței lui Marte, în special a calotelor polare și a anumitor formațiuni. Mariner 8 a fost lansată la 9 mai 1971, o defecțiune a vehiculului de lansare a împiedicat Mariner 8 să realizeze orbita Pământului și nava spațială a reintrat în Oceanul Atlantic la scurt timp după lansare. Două zile mai târziu, sovieticii au lansat nava spațială Kosmos 419 spre Marte însă din cauza unei defecțiuni a treptei superioare, nu a reușit să părăsească orbita joasă a Pământului.

Mariner 9 a fost lansată spre Marte la 30 mai 1971 și a ajuns la planetă la 14 noiembrie același an, devenind prima navă spațială care a orbitat o altă planetă – cu puțin înaintea sondelor sovietice Marte 2 (lansată la 19 mai) și Marte 3 (lansată la 28 mai), care au ajuns la Marte doar câteva săptămâni mai târziu. După 349 de zile pe orbită, Mariner 9 a transmis 7.329 de imagini, acoperind 85% din suprafața lui Marte, misiunea sa încheindu-se în octombrie 1972. Imaginile au dezvăluit albii de râuri, cratere, vulcani masivi dispăruți (cum ar fi Olympus Mons, cel mai mare vulcan cunoscut din Sistemul Solar), canioane (inclusiv Valles Marineris, un sistem de canioane de peste 4.020 km lungime), dovezi ale eroziunii apei și vântului, fronturi meteorologice, ceață și multe altele.

Programul sovietic (1971-1974)

În mai 1971, Uniunea Sovietică a lansat Marte 2 și Marte 3, care erau combinații multifuncționale ale unui orbitator și un lander și au ajuns la Marte, două săptămâni mai tîrziu după Mariner 9. Modulul de coborâre de pe Marte 2 s-a separat de orbitator la 27 noiembrie 1971 cu aproximativ 4,5 ore înainte de a ajunge pe Marte. După intrarea în atmosferă cu aproximativ 6 km/s, sistemul de coborâre de pe modul a funcționat defectuos, posibil pentru că unghiul de intrare a fost prea abrupt. Secvența de coborâre nu a funcționat conform planificării, iar parașuta nu s-a desfășurat. Modulul de coborâre a devenit primul obiect creat de om care s-a prăbușit pe suprafața lui Marte. Încercările de a contacta sonda după prăbușire nu au avut succes. Modulul de coborâre al lui Marte 3 a fost lansat la 2 decembrie 1971, cu 4 ore și 35 de minute înainte de a ajunge pe Marte.Mars 3 Lander . NASA Space Science Data Coordination. NASA Modulul de coborâre a intrat în atmosfera marțiană cu aproximativ 5,7 km/s. Prin frânarea aerodinamică, parașute și retrorochete, landerul a realizat o aterizare ușoară la și a început operațiunile. Landerul a început să transmită către orbitatorul Marte 3 la 90 de secunde după aterizare. După 20 de secunde, transmisia s-a oprit din motive necunoscute. Orbitatorii Marte 2 și Marte 3 au continuat să înconjoare Marte și să transmită imagini înapoi pe Pământ pentru încă opt luni. După ce au transmis un total de 60 de imagini, Marte 2 și 3 și-au încheiat misiunile. Imaginile și datele au permis crearea hărților de relief de suprafață și au oferit informații despre gravitația marțiană și câmpurile magnetice.