Twee jaar lang leek de Mars Sample Return-missie de duurste annulering in de geschiedenis van NASA te worden. De kostenramingen waren gestegen tot 11 miljard dollar, de tijdlijn was verschoven naar 2040 en het Congres vroeg zich openlijk af of de missie het wel waard was. Vervolgens onthulde NASA in maart 2026 een volledig opnieuw ontworpen architectuur – en kreeg het programma een nieuw leven ingeblazen.

De opnieuw ontworpen missie, ontwikkeld in samenwerking met de European Space Agency en twee commerciële partners, verlaagt de kosten tot 6,5 miljard dollar en verplaatst de retourdatum van het monster naar 2033. Het is een opmerkelijke ommekeer voor een missie die wetenschappers al tientallen jaren plannen.

Waarom Mars-monsters ertoe doen

De Perseverance-rover verzamelt sinds 2021 steen- en grondmonsters uit de Jezero-krater – een oude bodem van het meer. De 43 verzegelde titaniumbuizen die hij in de cache heeft opgeslagen, vertegenwoordigen de meest zorgvuldig geselecteerde geologische monsters die ooit op een andere planeet zijn verzameld. Wetenschappers denken dat ze biosignaturen kunnen bevatten: chemisch of structureel bewijs van oud microbieel leven.

Het probleem is dat geen enkel instrument dat klein genoeg is om naar Mars te vliegen de levensvraag definitief kan beantwoorden. Voor de benodigde analyses – isotopenmetingen, organische chemie, geochronologie – is laboratoriumapparatuur ter grootte van een kamer nodig. De enige manier om die gegevens te verkrijgen is door de monsters naar de aarde te brengen.

De nieuwe architectuur

Het oorspronkelijke missieontwerp vereiste een speciaal Mars Ascent Vehicle, een Earth Return Orbiter en een Sample Retrieval Lander - drie afzonderlijke ruimtevaartuigen die elkaar in een baan om Mars zouden ontmoeten. De opnieuw ontworpen missie vereenvoudigt dit door gebruik te maken van een enkele, grotere lander die zowel het ophaalsysteem als het opstijgvoertuig vervoert, waardoor het aantal benodigde orbitale ontmoetingsmanoeuvres wordt verminderd.

Cruciaal is dat het nieuwe ontwerp gebruik maakt van SpaceX Starship voor de lancering van de Earth Return Orbiter, waarbij gebruik wordt gemaakt van het enorme laadvermogen van Starship om een ​​grotere, capabelere orbiter te besturen tegen lagere kosten dan een speciale heavy-lift raket. Dit is de eerste keer dat NASA Starship als basislijn heeft gebruikt voor een planetaire wetenschappelijke missie.

De wetenschap die wacht om te gebeuren

Wanneer de monsters op aarde aankomen – momenteel gepland voor een landing in de woestijn van Utah in 2033 – zullen ze in quarantaine worden geplaatst in een nieuw gebouwde monsterontvangstfaciliteit. Wetenschappers van over de hele wereld zullen ze vervolgens jarenlang analyseren met behulp van elke beschikbare techniek.

"Deze monsters zouden een van de meest diepgaande vragen in de menselijke geschiedenis kunnen beantwoorden", zegt dr. Laurie Leshin, directeur van het Jet Propulsion Laboratory van NASA. "Heeft er ooit leven buiten de aarde bestaan? We hebben dertig jaar naar dit moment toegewerkt."

De missie heeft ook gevolgen voor toekomstige menselijke verkenningen. Inzicht in de geologie en chemie van de Jezero-krater zal missieplanners helpen bij het selecteren van landingsplaatsen en het beoordelen van de beschikbaarheid van hulpbronnen voor de bemande Mars-missies die gepland zijn voor eind jaren twintig en dertig.

Het politieke pad voorwaarts

De opnieuw ontworpen missie heeft nog steeds goedkeuring van het Congres nodig voor de herziene begroting. De eerste tekenen zijn positief: de Senaatscommissie voor Handel heeft de volledige financiering van de missie opgenomen in de kredieten voor begrotingsjaar 2027, en de Wetenschapscommissie van het Huis heeft steun betuigd. De belangrijkste variabele is of de kostenraming standhoudt – een punt van zorg gezien de geschiedenis van het programma.

Voor de planetaire wetenschapsgemeenschap kan de inzet niet hoger zijn. Mars Sample Return is sinds 2003 de topprioriteit van elke Planetary Science Decadal Survey. Als dit lukt, zal het de wetenschappelijk meest significante ruimtemissie zijn sinds de Apollo-maanmonsters. Als het opnieuw mislukt, kan het de verkenning van Mars met een generatie vertragen.

De monsterontvangstfaciliteit

Een van de meest complexe aspecten van Mars Sample Return is niet de missie zelf, maar wat er gebeurt als de monsters arriveren. De monsters worden gedurende minimaal twee jaar in quarantaine geplaatst in een nieuw gebouwde monsterontvangstfaciliteit – een BSL-4-equivalent insluitingslaboratorium – voordat er monsters worden verspreid onder de wetenschappelijke gemeenschap. De faciliteit, die momenteel wordt ontworpen, moet in staat zijn om elk potentieel biologisch materiaal van Mars te bevatten en tegelijkertijd wetenschappers in staat te stellen de meest gevoelige analyses uit te voeren die ooit op buitenaards materiaal zijn uitgevoerd.

Het ontwerp van de faciliteit is gebaseerd op de protocollen die worden gebruikt voor Apollo-maanmonsters en op de lessen die zijn geleerd uit de omgang met de Hayabusa2-asteroïdemonsters. Maar Mars is anders dan de maan of een asteroïde: het heeft de omstandigheden die in principe leven zouden kunnen ondersteunen, en de insluitingsprotocollen moeten die mogelijkheid weerspiegelen, zelfs als de waarschijnlijkheid laag wordt geacht.

Bronnen en verder lezen