In slechts een paar jaar tijd, NASA's volgende Marsrover-missie zal naar de Rode Planeet vliegen.

In een oogopslag, het lijkt veel op zijn voorganger, de Curiosity Marsrover. Maar het lijdt geen twijfel dat het een opgevoerde wetenschappelijke machine is:het heeft zeven nieuwe instrumenten, opnieuw ontworpen wielen en meer autonomie. Een boor zal rotskernen vangen, terwijl een caching-systeem met een miniatuur robotarm deze monsters verzegelt. Vervolgens, ze zullen op het oppervlak van Mars worden afgezet voor mogelijke ophaling door een toekomstige missie.

Deze nieuwe hardware wordt ontwikkeld in het Jet Propulsion Laboratory van NASA, Pasadena, Californië, die de missie voor het agentschap beheert. Het omvat de cruisefase van de Mars 2020-missie, die de rover door de ruimte zal vliegen, en de afdaling, een raketaangedreven "hemelkraan" die hem naar het oppervlak van de planeet zal laten zakken. Beide fasen zijn onlangs verhuisd naar JPL's Spacecraft Assembly Facility.

Mars 2020 is sterk afhankelijk van de systeemontwerpen en reservehardware die eerder zijn gemaakt voor de Curiosity-rover van Mars Science Laboratory, die in 2012 landde. Ongeveer 85 procent van de massa van de nieuwe rover is gebaseerd op deze 'erfgoedhardware'.

"Het feit dat zoveel van de hardware al is ontworpen - of zelfs al bestaat - is een groot voordeel voor deze missie, " zei Jim Watzin, directeur van NASA's Mars Exploration Program. "Het bespaart ons geld, tijd en vooral vermindert het risico."

Ondanks de overeenkomsten met het Mars Science Laboratory, de nieuwe missie heeft heel andere doelen. De instrumenten van Mars 2020 zullen tekenen van oud leven zoeken door terrein te bestuderen dat nu onherbergzaam is, maar ooit stromende rivieren en meren, meer dan 3,5 miljard jaar geleden.

Om deze nieuwe doelen te bereiken, de rover heeft een reeks geavanceerde wetenschappelijke instrumenten. Het zal biosignaturen zoeken op microbiële schaal:een röntgenspectrometer zal zich richten op plekken zo klein als een korreltje tafelzout, terwijl een ultraviolette laser de "gloed" van aangeslagen ringen van koolstofatomen zal detecteren. Een gronddoordringende radar zal het eerste instrument zijn dat onder het oppervlak van Mars kijkt. gesteentelagen in kaart brengen, water en ijs tot 10 meter diep, afhankelijk van het materiaal.

De rover krijgt wat geüpgradede Curiosity-hardware, inclusief kleurencamera's, een zoomlens en een laser die stenen en grond kunnen verdampen om hun chemie te analyseren.

"Onze volgende instrumenten zullen voortbouwen op het succes van MSL, dat een proeftuin was voor nieuwe technologie, " zei George Tahu, NASA's Mars 2020-programmamanager. "Deze zullen wetenschappelijke gegevens verzamelen op manieren die voorheen niet mogelijk waren."

De missie zal ook een marathonmonsterjacht ondernemen:het rover-team zal proberen ten minste 20 rotskernen te boren, en mogelijk wel 30 of 40, voor een mogelijke toekomstige terugkeer naar de aarde.

"Of er ooit leven buiten de aarde heeft bestaan, is een van de grote vragen die mensen proberen te beantwoorden, " zei Ken Farley van JPL, De projectwetenschapper van Mars 2020. "Wat we leren van de monsters die tijdens deze missie zijn verzameld, heeft het potentieel om te onderzoeken of we alleen in het universum zijn."

JPL ontwikkelt ook een cruciale nieuwe landingstechnologie genaamd terrein-relatieve navigatie. Naarmate de afdalingsfase het oppervlak van Mars nadert, het zal computervisie gebruiken om het landschap te vergelijken met vooraf geladen terreinkaarten. Deze technologie leidt de afdaling naar veilige landingsplaatsen, onderweg zijn koers corrigeren.

Een verwante technologie, de range-trigger genaamd, gebruikt locatie en snelheid om te bepalen wanneer de parachute van het ruimtevaartuig moet worden afgevuurd. Die verandering zal de landingsellips met meer dan 50 procent verkleinen.

"Terrein-relatieve navigatie stelt ons in staat om naar sites te gaan die te riskant waren voor Curiosity om te verkennen, " zei Al Chen van JPL, de inzending van Mars 2020, afdaling en landing lood. "Met de bereiktrigger kunnen we dichter bij gebieden van wetenschappelijk belang landen, kilometers scheren - mogelijk wel een jaar - van de reis van een rover."

Deze benadering om landingsfouten te minimaliseren, zal van cruciaal belang zijn bij het begeleiden van toekomstige missies die zijn gericht op het ophalen van de Mars 2020-monsters, zei Chen.

Locatieselectie was een nieuwe mijlpaal voor de missie. In februari, de wetenschappelijke gemeenschap verkleinde de lijst met potentiële landingsplaatsen van acht naar drie. Die drie overgebleven locaties vertegenwoordigen fundamenteel verschillende omgevingen die het primitieve leven hadden kunnen herbergen:een oude meerbedding genaamd Jezero Crater; Noordoost Syrtis, waar warme wateren mogelijk een chemische interactie hebben gehad met ondergrondse rotsen; en een mogelijke warmwaterbron in Columbia Hills.

Alle drie de locaties hebben een rijke geologie en kunnen mogelijk tekenen van microbieel leven in het verleden bevatten. Een definitieve beslissing over de landingsplaats laat nog meer dan een jaar op zich wachten.

"In de komende jaren, het wetenschappelijke team van 2020 zal de voor- en nadelen van elk van deze sites afwegen, "Zei Farley. "Het is verreweg de belangrijkste beslissing die we voor ons hebben."