Science >> Wetenschap >  >> Astronomie

NASA gaat de missie herzien die monsters van Mars retourneert – dit is waarom deze moet en zal doorgaan

Cilinder van steen in de boor van de Perseverance-rover. Krediet:NASA

NASA heeft onlangs aangekondigd dat het op zoek is naar nieuwe manieren om de terugkeer naar de aarde te voltooien van rotskernen die zijn geboord door de Perseverance Rover in de Jezero-krater op Mars. Dit heeft geleid tot enige ongerustheid onder ruimtewetenschappers, die de Mars Sample Return (MSR)-missie beschouwen als een hoeksteen van plannen om het zonnestelsel te verkennen.



Maar als je bedenkt wat er wetenschappelijk en politiek op het spel staat, lijkt het zeer waarschijnlijk dat NASA door zal gaan met de missie om er een succes van te maken.

Een belangrijke conclusie van de NASA-evaluatie is dat MSR is opgezet met onrealistische budgetten en schema's. Nu verwacht het een kostenpost van 8 tot 11 miljard dollar (6,5 tot 8,9 miljard pond), terwijl het oorspronkelijk 5,3 miljard dollar had geschat. Dat is exclusief de investering die de European Space Agency (ESA) doet, die waarschijnlijk in de orde van grootte van €2 miljard (£1,7 miljard) ligt.

Er zijn ook zorgen dat de tijdlijn voor de terugkeer van de boorkernen naar de aarde in de jaren 2040 zou kunnen verschuiven, en daardoor de nog ambitieuzere visie voor menselijke missies naar Mars zou kunnen ondersteunen.

Ondanks deze obstakels blijft NASA zich inzetten voor MSR als een van de hoogste wetenschappelijke prioriteiten. In feite blijft het de hoogste prioriteit van het agentschap van het decennium voor de planetaire wetenschap.

NASA legt grote nadruk op het leveren van wat haar tienjarige onderzoeken onder de gemeenschap voorstellen – en het zou niet graag de aanbevelingen in de steek laten. Het is ook onwaarschijnlijk dat ESA de wetenschappelijke investering die het al in MSR heeft gedaan, wil verliezen.

Enorm wetenschappelijk belang

Dus waarom beschouwt de ruimtewetenschapgemeenschap MSR als zo belangrijk? Deels omdat de technologieën een springplank vormen naar toekomstige menselijke verkenningen. De missie heeft bijvoorbeeld een opstijgvoertuig nodig om de monsters in een baan om de aarde te brengen, zodat ze door een ander ruimtevaartuig kunnen worden opgevangen.

Perseverance is al bezig met de eerste belangrijke fase van deze missie:boren in de Jezero-krater. Dit is fase één van de vier. In de volgende twee fases zullen ten minste een deel van de geboorde monsters worden verzameld en met een Mars-opstijgvoertuig in een baan om de aarde worden gelanceerd om te worden vastgelegd door ESA's Return Orbiter. Het vangen in een baan om Mars van een retourcapsule ter grootte van een voetbal is een van de belangrijkste technische uitdagingen van MSR. ESA speelt hierin een belangrijke rol en leidt de ontwikkeling van de Return Orbiter.

De laatste fase, uitgaande van een succesvolle landing op de Utah Test and Training Range, bestaat uit een nauwgezet programma van organische, geochemische en mineralogische analyses die zullen plaatsvinden onder strikte inperkingsomstandigheden. In deze fase zal de allerbeste apparatuur worden ingezet die wij wetenschappers in laboratoria over de hele wereld hebben.

Maar deze uitdagende stappen brengen kosten met zich mee, die NASA nu voorstelt te verminderen. Het kan bijvoorbeeld de massa van een opstijgvoertuig verminderen. En het heeft al een geplande, in Groot-Brittannië gebouwde Fetch-rover laten vallen om geboorde monsters te verzamelen. Zelfs de optie om helikopters te gebruiken, zoals aangetoond door Ingenuity op Mars2020, loopt gevaar:het kan Perseverance zelf zijn die de boorbuizen aan een opstijgraket aflevert.

Maar deze financiële besparingen brengen wetenschappelijke kosten met zich mee. In dat scenario zouden minder van de momenteel beoogde 30 boorkernen (elk van de rotskernen in de buizen van 15 cm is ongeveer 6 cm lang) worden teruggestuurd om het opstijgvoertuig licht te houden.

De feitelijke monsters uit een oude delta en een dikke lavastroom die sporen van verandering door heet water heeft behouden, die in de Jezero-krater zijn geboord, zijn aan boord opgeslagen of in een depot gedropt. Deze kostbare kernen vertegenwoordigen de resultaten van eerdere Mars-orbiter- en landermissies, vertellen ons waar we moeten landen en doen nauwkeurige voorspellingen van wat we zouden vinden.

Uiteindelijk bieden de monsters die wachten op terugkeer naar de aarde onze beste kans in de nabije toekomst om sporen van oud leven buiten onze eigen planeet te identificeren. Een dringender taak voor de ruimtewetenschap is moeilijk denkbaar.

Als Perseverance succesvol blijft werken – en de twaalf jaar oude rover Curiosity, waar ik aan werk, suggereert dat dit zal gebeuren – dan hebben we het verleidelijke vooruitzicht om de rand van de Jezero-krater te bemonsteren. Dit is een venster op een nieuw type omgeving bij de verkenning van Mars:de uitgegraven diepe korst waar oud microbieel leven mogelijk beschermd is tegen de harde oppervlaktestraling.

Chinese rivaliteit

Er is nog een andere, minder wetenschappelijk onderbouwde, reden waarom NASA en ESA graag hun successen bij de verkenning van Mars willen behouden.

Het Apollo-programma kreeg een impuls door de rivaliteit met de Sovjet-Unie tijdens de Koude Oorlog. Tragisch genoeg is een nieuwe samenwerking met de Russische ruimtevaartorganisatie Roscosmos, en het volledige potentieel voor ruimteverkenning dat in een vreedzamere geopolitieke omgeving gerealiseerd zou kunnen worden, momenteel niet mogelijk.

Roscosmos kon niet langer op eigen kracht een geloofwaardige MSR-missie opzetten. De ESA-rover Rosalind Franklin zou in 2023 met een Sojoez-raket gelanceerd worden, maar na de invasie van Oekraïne werd die missie snel heroverwogen.

China heeft nu geloofwaardige plannen voor een Mars Sample Return-missie genaamd Tianwen-3. De Chinese ruimtevaartorganisatie wil in 2028 lanceren, met afzonderlijke lanceringen van land- en opstijgvoertuigen. Als die uitdagende tijdlijn echt kan worden gehaald, kunnen de monsters tegen 2031 naar de aarde worden teruggestuurd.

In 2020 betoogde ik dat een tijdperk van nieuwe Chinese samenwerking met het Westen mogelijk zou kunnen zijn. Maar vier jaar later vraag ik me af of de geschiedenis van de rivaliteit zich herhaalt.

MSR is nodig om enkele van onze belangrijkste vragen over Mars en bewoonbare omgevingen buiten de aarde te beantwoorden. Maar het lijkt er ook op dat het een nieuw symbool van rivaliteit in de ruimte zal worden. Dat gezegd hebbende, kan het een belangrijke reden zijn waarom het inderdaad een succes zal worden.

Aangeboden door The Conversation

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.