Een campagne voor het retourneren van monsters van Mars zou monsters van de Rode Planeet terug naar de aarde brengen voor onderzoek in de beste terrestrische laboratoria - maar het kiezen van de monsters en het opslaan op Mars voor latere terugkeer is slechts een onderdeel van de uitgebreide campagne die wordt gepland door de missieontwerpers en wetenschappers.

Een reeks missies die momenteel wordt gepland, zal een nieuwe lat leggen voor de technologische prestaties van de mensheid, aangezien NASA en ESA ernaar streven monsters van het oppervlak van Mars terug te brengen.

De campagne voorziet drie lanceringen vanaf de aarde en één vanaf Mars, twee Marsrovers en een autonoom rendez-vous en aanmeren in een baan om Mars - meer dan 50 miljoen km verwijderd van grondcontrole.

De Mars-campagne voor het retourneren van monsters is bedoeld om materiaal van Mars terug te brengen uit de Jezero-krater die ooit een meer bevatte en een oude bewaard gebleven rivierdelta bevat. De rotsen in het gebied zullen informatie hebben bewaard over de lange en diverse geologische geschiedenis van Mars.

Door Mars te bemonsteren, kan de mensheid onze kennis van onze naburige planeet drastisch uitbreiden, zijn geologie en klimaatgeschiedenis.

Met ingenieurs in Europa en de VS die de uitdaging aangaan, wetenschappers staan ​​te popelen om de eerste monsters van een andere planeet te ontvangen en zijn al begonnen met het onderzoeken en voorbereiden van hoe ze de kostbare, rotsen, stof en gas zodra de monsters zijn teruggekeerd naar de aarde.

Insluiting en contaminatiecontrole

Een belangrijke vraag is hoe de monsters te analyseren en ze tegelijkertijd te beschermen tegen besmetting door de chemische kenmerken van de aarde, en ze ook in een beveiligde omgeving te houden.

Bij aankomst zullen de monsters in quarantaine gaan, net zoals de maanstenen die naar de aarde terugkeerden tijdens de Apollo- en Luna Moon-missies. Internationale richtlijnen voor planetaire bescherming worden herzien ter voorbereiding op Marsmonsters, en een update krijgen om modernere technologie op te nemen.

Quarantaine zal plaatsvinden in een monsterontvangstfaciliteit, waar de monsters al een schat aan informatie voor wetenschappers zullen bieden, zelfs voordat ze worden geopend. Al het stof van Mars dat de buitenkant van de monsterbuizen zou kunnen bedekken, kan worden geanalyseerd en niet-invasieve technieken zoals röntgenonderzoek kunnen worden uitgevoerd, zelfs op ongeopende buizen.

Nadat de monsterbuizen zijn geopend, een vooraf bepaalde set van initiële metingen zal een gedetailleerde catalogus van informatie genereren, waardoor gespecialiseerde wetenschappelijke onderzoeken zich op specifieke delen van de monsters kunnen richten.

Boodschappen in flessen

"De monsterbuizen zullen Marsrotsen bevatten, stof en atmosfeer, " zegt Elliot Sefton-Nash, de MSR Study Scientist van ESA's Science Support Office, "Hoewel het plan is om de buizen te openen in een gesloten en inerte omgeving, voor een paar metingen zal de klok tikken:bijvoorbeeld opgesloten gassen in het monstermateriaal kunnen zich gaan vermengen met hun omgeving, die de chemische handtekeningen van Mars kunnen wijzigen die we willen meten."

Het kiezen van de volgorde voor het verwerken van de veelheid aan metingen die wetenschappers willen doen, is een hoofdpijn van interplanetaire proporties. De monsters moeten uiteindelijk worden gesteriliseerd volgens het planetaire beschermingsprotocol, die warmte nodig zou kunnen hebben, straling of chemische processen. Maar de sterilisatieprocedure zelf kan sommige monsters in hun oorspronkelijke staat veranderen, wat betekent dat sommige "sterilisatiegevoelige" onderzoeken binnen de insluiting moeten worden gedaan, voordat sterilisatie plaatsvindt.

Het goede nieuws is dat een recente publicatie van de Mars Sample Return Science Planning Group meldt dat ongeveer driekwart van alle metingen na sterilisatie kan worden bereikt.

De volgorde van vervolgonderzoeken is belangrijk, aangezien sommige metingen andere zullen beïnvloeden. Sommigen moeten monstermateriaal vernietigen om resultaten te krijgen, en niet alle metingen kunnen op alle monsters worden gedaan. Het laboratorium zelf kan een beslissende factor zijn - het nauwkeurig meten van koolstof vereist strikte controles op hoeveel koolstof in het laboratorium kan worden gebruikt, dus een volledig metalen laboratorium kan nodig zijn om geldige resultaten te krijgen. Anderzijds, een metaallaboratorium monsters zou besmetten voor andere metingen, dus een zorgvuldige balans is nodig. Hoe ervoor te zorgen dat de beste wetenschap wordt gedaan op de monsters in de beste laboratoria ter wereld - en in welke volgorde - is een andere puzzel.

Na de Space19+-raad van ESA, waar de toekomst en reikwijdte van ESA's betrokkenheid bij de Mars Sample Return-campagne zal worden beslist, de deelnemende agentschappen (momenteel NASA en ESA) in overleg met de wetenschappelijke en technologische gemeenschappen, zal doorgaan met het oplossen van de uitdaging hoe we het beste ontdekkingen kunnen doen met monsters die zijn teruggestuurd van Mars.

"De terugkeer van een Mars-monster zou een enorme vooruitgang zijn voor de Mars-wetenschap en de verkenning van het zonnestelsel, " concludeert Sanjay Vijendran, ESA's coördinator van de Mars-sampleretourcampagne. "De monsters zullen ons begrip van Mars fundamenteel verbeteren, de geschiedenis van ons zonnestelsel, en zal ons helpen plannen te maken voor toekomstige verkenningsmissies."