Az Európai Űrügynökség (ESA) május 16-án jelentette be a Rosalind Franklin roverrel kapcsolatos terveket, a NASA-val kötött megállapodás részleteivel együtt. A régóta csúszó küldetésen az ESA eredetileg az orosz űrügynökséggel, a Roszkozmosszal dolgozott együtt, de az európai űrügynökség 2022-ben megszüntette az együttműködést, miután Oroszország megtámadta Ukrajnát.
A radioaktív elemek bomlása által termelt hőt hasznosító eszközök, az úgynevezett radioizotópos fűtőegységek (radioisotope heater unit, RHU) lehetővé teszik, hogy az űreszközök anélkül működjenek, hogy a napelemek által termelt villamos energiára támaszkodnának a melegen tartásukhoz. Az ESA eddig amerikai vagy orosz partnerekre támaszkodott, hogy plutónium-238-at használó RHU-kat biztosítsanak a küldetésekhez, de 2009 óta saját programban dolgozik radioizotópos fűtőegységek, valamint áramot biztosító akkumulátorok létrehozásán.
Az európai RHU-k a küldetés leszállóegységének rendszereit fogják fűteni, amely a marsjárót a Mars felszínére juttatja. A leszállóegység látja el energiával a rovert, mielőtt az elhagyja a platformot, és kinyitja saját napelemeit. A leszállóegység élettartamának meghosszabbítása egyben tartalékot biztosít arra az esetre, ha a rover marsi felszínre juttatásával kapcsolatban problémák merülnének fel, mondja Orson Sutherland, az ESA Mars-kutatási csoportjának vezetője, a hollandiai Noordwijkban található Európai Űrkutatási és Technológiai Központ (ESTEC) munkatársa.
Az ESA fűtőegységei a világon elsőként használnak amerícium-241-et, a plutónium bomlásának melléktermékét. Ez ugyan grammonként kevesebb energiát biztosít, mint a plutónium-238, azonban bőségesen rendelkezésre áll és sokkal olcsóbb. Vagyis bár az ilyen az RHU-knak több izotópra van is szükségük a működéshez, összességében olcsóbbak lehetnek elődeiknél.
A Rosalind Franklin rover szintén úttörő lehet a maga nemében, hiszen kifejezetten arra van felszerelve, hogy ősi élet nyomai után kutasson a Marson. 2 méteres fúrójával a tervek szerint mélyen a Mars felszíne alá tud majd ásni. A küldetés azonban jelentős késéseket szenvedett az elmúlt évek során. Eredetileg 2018-ban tervezték elindítani, de először technikai problémák, majd COVID-19 járvány szólt közbe, végül az Oroszországgal való feszültség kiéleződése akadályozta az indítást.
Az ESA-nak teljesen újra kellett gondolnia a küldetést, hogy a Roszkozmosz bevonása nélkül folytathassák azt, mivel a landolóegységet az oroszok szolgáltatták volna. Így egy új, európai tervezésű leszállóegységet kellett kifejleszteni, a küldetés további hiányosságainak pótlásában pedig a NASA-ra hagyatkoznak. A megállapodás értelmében a NASA kapacitást biztosít az ExoMars küldetés 2028-as indításához, valamint fékezőhajtóműveket a leszállóegységhez. Illetve az amerikaiak biztosítják a rover radioizotópos fűtőegységeit is.
Az amerícium RHU-kat a European Devices Using Radioisotope Energy (ENDURE) nevű projekt részeként hozzák létre. Mivel az eszközök radioaktív anyagokat tartalmaznak, a felbocsátás előtt tanúsítványra van szükségük. Az együttműködés keretében most azon dolgozunk, hogy a 2028-as indítás biztonsági követelményei időben teljesüljenek, mondja Richard Ambrosi, a Leicesteri Egyetem fizikusa, az eszköz fejlesztését vezető brit csoport tagja.
Az ENDURE célja, hogy az évtized végére olyan amerícium akkumulátorokat fejlesszen ki, amelyek nem csak hőt, hanem elektromosságot is képesek biztosítani az űreszközök számára, lehetőleg még időben az ESA 2030-as évek elejére tervezett Hold-küldetéseihez. Míg az RHU a radioaktív bomlás során természetesen keletkező hőt használja, addig a radioizotópos termoelektromos generátornak nevezett nukleáris akkumulátor ezt a hőt elektromos energiává alakítja.
A brit Nemzeti Nukleáris Laboratóriumban a fűtőegységekhez és az akkumulátorokhoz szükséges ameríciumgranulátumot a brit atomerőművek kiégett nukleáris fűtőanyagából állítják elő. Sutherland elmondása szerint az, hogy a ESA immár saját fűtőegységekkel rendelkezik, lehetővé teszi az űrügynökség számára a kutatási horizont kiterjesztését. „Az, hogy a repülésirányító rendszereket árnyékos területeken, például kráterekben, vagy éjszaka is melegen tudjuk tartani, korábban megközelíthetetlen területek felfedezését teszi lehetővé, és meghosszabbítja a küldetések élettartamát” – mondja a szakértő.
