A NASA reménybeli emberes Marsra lépése előtt és alatt feltétlenül szükség lesz még a bolygó körül keringő szondá(k)ra is.

Az űrhajósok marsfelszíni tevékenysége elképzelhetetlen a Mars körüli űrszondás támogatás nélkül. Ennek tudatában, a Mars-utazás előkészítése jegyében az amerikai űrhivatal öt vezető űripari beszállítóját (Boeing, Lockheed Martin, Northrop Grumman, Orbital ATK és Space Systems/Loral) is megkereste azzal, hogy bemutassák, milyen típusú marsi keringő szondát tudnának megépíteni egy lehetséges, a 2020-as években aktuális küldetésre.

A jelenleg a Mars körül keringő űreszközök bonyolítják az adatforgalom 95%-át a földi irányítók és a bolygó felszínén dolgozó automata egységek között. A fennmaradó 5% adatot közvetlenül a roverek küldik a földi követőállomásokra, de ez a kommunikációs mód időben, s főleg az átviteli sebesség tekintetében korlátozott. A ma még aktív keringő szondák ideje azonban lejáróban van, várható hasznos élettartamuk biztosan nem tart ki addig, amíg esetleg emberek látogathatnak a Marsra. Másrészt a technológia, amivel működnek, megújításra szorul. Az új generációs marsi orbitereknek jobb meghajtással, nagyobb felbontású térképező képességekkel és fejlettebb kommunikációs berendezésekkel kell majd rendelkezni.

Ami a meghajtást illeti, a manőverezéshez a Föld köröli mesterséges holdaknál is már bevált ionhajtóműveket lesz célszerű alkalmazni. Ezek a napenergiából termelt elektromos energia felhasználásával, nagy tömegű ionok gyorsításával képesek pályakorrekciókra. Az ionmeghajtás hatásfoka kedvezőbb, nem kell annyi hagyományos üzemanyagot odaszállítani a fedélzeten, az űreszköz élettartama is hosszabb lehet. Az új generációs szondák kisebb felszín feletti magasságban repülhetnek, ami a felvételeik terepi felbontásának finomítását teszi lehetővé. A jó felbontás a potenciális leszállóhelyek kijelölése szempontjából életbevágó. A megbízható és gyors adattovábbítás jelentőségét sem lehet eléggé hangsúlyozni, hiszen a Mars felszínén dolgozó űrhajósok csoportjának kapcsolatban kell lenni a földi szakemberekkel. Szóba jöhet a rádiósnál nagyobb átviteli sebességgel kecsegtető optikai (lézeres) kommunikáció, de ezt a technikát a Mars távolságában még nem próbálták ki. A műholdnak igen precízen kell a lézernyalábját a földi vevőállomás felé irányítani, hogy az adatátjátszás működjön.

A NASA további igénye, hogy a keringő egység segítségével marsi anyagmintát lehessen hozni a Földre. Az amerikai marsjáró esetleg egy felszíni mintákat tartalmazó kapszulát juttathatna Mars körüli pályára. Ez ott randevúzna az orbiterrel, majd visszaindulhatna a Föld felé. Rövidesen meglátjuk, ezekből mit tartanak megvalósíthatónak a felkért vállalatok – a tanulmányokra a NASA-val kötött szerződésük négy hónapos időtartamra szól.