NASA heeft de beoordeling van de systeemvereisten voor zijn Mars Sample Return Program afgerond, dat de voltooiing van de conceptuele ontwerpfase nadert. Tijdens deze fase heeft het programmateam de architectuur geëvalueerd en verfijnd om de wetenschappelijk geselecteerde monsters terug te geven, die momenteel worden verzameld door NASA's Perseverance-rover in de Jezero-krater van de Rode Planeet.

De architectuur voor de campagne, inclusief bijdragen van de European Space Agency (ESA), zal naar verwachting de complexiteit van toekomstige missies verminderen en de kans op succes vergroten.

"De conceptuele ontwerpfase is wanneer elk facet van een missieplan onder een microscoop wordt gelegd", zegt Thomas Zurbuchen, associate administrator voor wetenschap op het NASA-hoofdkwartier in Washington. "Er zijn enkele belangrijke en voordelige wijzigingen in het plan, die direct kunnen worden toegeschreven aan de recente successen van Perseverance op Jezero en de geweldige prestaties van onze Mars-helikopter."

Deze geavanceerde missiearchitectuur houdt rekening met een recent bijgewerkte analyse van de verwachte levensduur van Perseverance. Doorzettingsvermogen zal het belangrijkste middel zijn om monsters te transporteren naar NASA's Sample Retrieval Lander met het Mars Ascent Vehicle en ESA's Sample Transfer Arm.

Als zodanig zal de Mars Sample Return-campagne niet langer de Sample Fetch Rover of de bijbehorende tweede lander bevatten. De Sample Retrieval Lander zal twee monsterherstelhelikopters bevatten, gebaseerd op het ontwerp van de Ingenuity-helikopter, die 29 vluchten op Mars heeft uitgevoerd en meer dan een jaar na zijn oorspronkelijke geplande levensduur overleefde. De helikopters zullen een secundaire mogelijkheid bieden om monsters op te halen die op het oppervlak van Mars zijn opgeslagen.

De ESA Earth Return Orbiter en het door NASA geleverde Capture, Containment en Return-systeem blijven essentiële elementen van de programma-architectuur.

Met geplande lanceringsdata voor de Earth Return Orbiter en Sample Retrieval Lander in respectievelijk herfst 2027 en zomer 2028, zullen de monsters naar verwachting in 2033 op aarde aankomen.

Met de architectuur die tijdens deze conceptuele ontwerpfase is gestold, zal het programma naar verwachting in oktober in de voorlopige ontwerpfase gaan. In deze fase, die naar verwachting ongeveer 12 maanden zal duren, zal het programma de technologische ontwikkeling voltooien en technische prototypen maken van de belangrijkste missiecomponenten.

Dit verfijnde concept voor de Mars Sample Return-campagne werd in mei gepresenteerd aan de afgevaardigden van de 22 deelnemende staten van Europa's ruimteverkenningsprogramma, Terrae Novae. Tijdens hun volgende vergadering in september zullen de staten de stopzetting van de ontwikkeling van de Sample Fetch Rover overwegen.

"ESA zet op volle snelheid de ontwikkeling voort van zowel de Earth Return Orbiter, die de historische rondreis van de aarde naar Mars en weer terug zal maken; lancering vanaf het oppervlak van de Rode Planeet", zegt David Parker, ESA-directeur Human and Robotic Exploration.

De respectievelijke bijdragen aan de campagne zijn afhankelijk van de beschikbare financiering van de deelnemende staten van de VS en ESA. In het komende jaar zullen meer geformaliseerde overeenkomsten tussen de twee agentschappen worden gesloten.

"Samenwerken aan historische inspanningen zoals Mars Sample Return levert niet alleen waardevolle gegevens op over onze plaats in het universum, maar brengt ons hier op aarde ook dichter bij elkaar", zegt Zurbuchen.

De eerste stap in de Mars Sample Return-campagne is al bezig. Sinds de landing op de Jezero-krater op 18 februari 2021, heeft de Perseverance-rover 11 wetenschappelijk overtuigende rotskernmonsters en één atmosferisch monster verzameld.

Door Mars-monsters naar de aarde te brengen, zouden wetenschappers over de hele wereld de exemplaren kunnen onderzoeken met behulp van geavanceerde instrumenten die te groot en te complex zijn om naar Mars te sturen, en toekomstige generaties in staat stellen ze te bestuderen. Door de monsters op aarde te verzamelen, zou de wetenschappelijke gemeenschap ook nieuwe theorieën en modellen kunnen testen terwijl ze worden ontwikkeld, net zoals de Apollo-monsters die van de maan zijn teruggekeerd al tientallen jaren doen. Deze strategische samenwerking tussen NASA en ESA zal een doel voor de verkenning van het zonnestelsel vervullen, een hoge prioriteit sinds de jaren 1970 en in de laatste drie National Academy of Sciences Planetary Science Decadal Surveys. + Verder verkennen

NASA's Perseverance-rover verkent landingsplaatsen voor Mars Sample Return Campaign