6 августа 2012 года огромное количество людей по всему миру с замиранием сердца наблюдали за посадкой марсохода НАСА Curiosity. Эта сверхсложная операция была выполнена с ювелирной точностью, и Curiosity благополучно приземлился в заданной области на Марсе. Рисковая схема посадки полностью оправдала себя и будет использована НАСА вновь для марсохода 2020 года. Однако прежде Россия должна будет осуществить посадку своего марсохода на Красной планете.
В рамках соглашения, подписанного в марте 2013 года между Роскосмосом и Европейским космическим агентством (ЕКА), запланированы совместные миссии по исследованию Марса в 2016 и 2018 годах. Специалисты России участвуют во всех научных и технических группах проекта «ЭкзоМарс», который включает в себя научную программу обоих этапов этого амбициозного проекта. Оба партнера имеют равные права на научные данные.
Миссия «ЭкзоМарс» 2016 года включает в себя орбитальный аппарат и десантный модуль. Россия обеспечит запуск миссии ракетой-носителем «Протон-М» с разгонным блоком «Бриз-М» и предоставит два из четырех научных инструментов орбитального аппарата. В 2018 году планируется исследование Красной планеты с помощью научных инструментов марсохода «Пастер» и посадочной платформы, созданной в России. Запуск будет осуществлён с помощью ракеты-носителя «Протон-М» с разгонным блоком «Бриз-М», а также предоставления научных инструментов для платформы при участии европейских партнеров.
До вступления России в программу «ЭкзоМарс» вклад европейских стран оценивался в €1,4 млрд, что включало €1 млрд — затраты непосредственно ЕКА и €400 млн — дополнительные расходы отдельных стран-участниц ЕКА. К сожалению, российская сторона пока не может назвать общую стоимость своего участия в этой программе. Известно лишь, что стоимость ракеты-носителя «Протон-М» для миссии «ЭкзоМарс» 2016 года составит лишь часть общих затрат. Представитель ЕКА отметил, что информация о совместных затратах обычно не раскрывается.
Миссия 2018 года начнется с пуска ракеты-носителя «Протон-М» с космодрома Байконур. Разгонный блок «Бриз-М» выведет связку из перелетной и посадочной ступеней на траекторию к Марсу. После отделения в околоземном пространстве управление полетом перейдет к европейской перелетной ступени, которая осуществит сброс российской посадочной ступени с марсоходом «Пастер» на борту. Предварительный проект посадочной платформы, предоставленный Роскосмосом ЕКА, имеет массу 1,6 тонны, а научные инструменты на платформе будут весить до 50 килограммов. Ожидается, что срок службы на поверхности составит 1 марсианский год.
Научные цели марсохода «Пастер» включают поиск признаков жизни, существовавшей на Марсе в прошлом и исследование водных и геохимических условий в верхних слоях почвы. Для достижения этих целей марсоход будет оснащён набором научных инструментов и буровой установкой, способной извлекать образцы с глубины до двух метров. Данная мобильность и возможность взятия образцов являются критически важными для успеха миссии.
Марсоход «Пастер» будет искать две категории следов жизни: морфологические и химические. Эти поиски будут сопровождаться тщательным определением геологического контекста. Существовавшая когда-либо жизнь на Марсе могла сохраниться только под поверхностью, защищенной от радиации и химического повреждения. Исследования показывают, что для извлечения образцов хорошо сохранившейся органики необходимо бурение на глубину до 2-х метров, что поможет избежать воздействия пыли и ультрафиолетового излучения.
В связи с этими факторами буровая установка марсохода «Пастер» будет способна получать образцы из консолидированных слоев до двух метров глубиной. «Пастер» будет работать автономно, имея лишь 1-2 сеанса связи за марсианский день (сол), который длиннее земного дня на 40 минут. Ученые на Земле смогут контролировать целеуказание на основе стереоизображений от камер на мачте марсохода, а сам он будет создавать цифровые карты и самостоятельно вычислять подходящие траектории передвижения.