Przez dwa lata wydawało się, że misja Mars Sample Return może stać się najdroższym odwołaniem w historii NASA. Szacunkowe koszty wzrosły do ​​11 miliardów dolarów, harmonogram przesunął się do 2040 r., a Kongres otwarcie kwestionował, czy misja była tego warta. Następnie, w marcu 2026 r., NASA zaprezentowała całkowicie przeprojektowaną architekturę, a program zyskał nowe życie.

Przeprojektowana misja, opracowana we współpracy z Europejską Agencją Kosmiczną i dwoma partnerami komercyjnymi, obniża koszty do 6,5 miliarda dolarów i przesuwa datę zwrotu próbek na 2033 rok. To niezwykły zwrot w stosunku do misji, którą naukowcy planowali od dziesięcioleci.

Dlaczego próbki Marsa mają znaczenie

Łazik Perseverance zbiera próbki skał i gleby z Krateru Jezero – starożytnego dna jeziora – od 2021 roku. 43 uszczelnione tytanowe rurki, które ukrył, reprezentują najstaranniej wyselekcjonowane próbki geologiczne, jakie kiedykolwiek zebrano na innej planecie. Naukowcy uważają, że mogą zawierać biosygnatury: chemiczne lub strukturalne dowody starożytnego życia drobnoustrojów.

Problem w tym, że żaden instrument na tyle mały, aby polecieć na Marsa, nie jest w stanie definitywnie odpowiedzieć na pytanie dotyczące życia. Do niezbędnych analiz — pomiarów izotopowych, chemii organicznej, geochronologii — potrzebny jest sprzęt laboratoryjny wielkości pomieszczenia. Jedynym sposobem na zdobycie tych danych jest sprowadzenie próbek na Ziemię.

Nowa Architektura

Pierwotny projekt misji przewidywał dedykowany pojazd wznoszący się na Marsa, orbiter Earth Return i lądownik do pobierania próbek — trzy oddzielne statki kosmiczne, które miały spotkać się na orbicie Marsa. Przeprojektowana misja upraszcza to poprzez wykorzystanie jednego, większego lądownika, który zawiera zarówno system odzyskiwania, jak i pojazd wznoszący, co zmniejsza liczbę wymaganych manewrów spotkania na orbicie.

Co najważniejsze, nowy projekt wykorzystuje statek SpaceX Starship do wystrzelenia orbitera Earth Return Orbiter, wykorzystując ogromną ładowność statku Starship do latania większym, bardziej wydajnym orbiterem po niższych kosztach niż dedykowana rakieta o dużym udźwigu. To pierwszy raz, kiedy NASA przygotowała statek Starship do misji planetarnej.

Nauka czeka, aby się wydarzyć

Kiedy próbki dotrą na Ziemię – obecnie planowane jest wylądowanie na pustyni w Utah w 2033 r. – zostaną poddane kwarantannie w nowo wybudowanym ośrodku przyjmowania próbek. Naukowcy z całego świata spędzą następnie lata analizując je przy użyciu każdej dostępnej techniki.

„Te próbki mogą odpowiedzieć na jedno z najgłębszych pytań w historii ludzkości” – stwierdziła dr Laurie Leshin, dyrektor Laboratorium Napędów Odrzutowych NASA. „Czy poza Ziemią istniało kiedykolwiek życie? Pracowaliśmy nad tą chwilą przez 30 lat”.

Misja ma także konsekwencje dla przyszłych eksploracji człowieka. Zrozumienie geologii i chemii Krateru Jezero pomoże planistom misji wybrać miejsca lądowania i ocenić dostępność zasobów na potrzeby załogowych misji na Marsa zaplanowanych na koniec lat 20. i 30. XXI wieku.

Polityczna ścieżka naprzód

Przeprojektowana misja nadal wymaga zgody Kongresu na poprawiony budżet. Wczesne sygnały są pozytywne: Senacka Komisja ds. Handlu uwzględniła pełne finansowanie misji w swoich marżach środków na rok 2027, a Komisja Nauki Izby Reprezentantów zasygnalizowała wsparcie. Kluczową zmienną jest to, czy szacunek kosztów się sprawdza – jest to problem, biorąc pod uwagę historię programu.

Dla społeczności nauk planetarnych stawka nie może być wyższa. Powrót próbek z Marsa jest najwyższym priorytetem każdego dekadowego przeglądu planetarnego od 2003 roku. Jeśli się powiedzie, będzie to misja kosmiczna o największym znaczeniu naukowym od czasu pobrania próbek Księżyca w ramach programu Apollo. Jeśli ponownie się nie powiedzie, może to opóźnić eksplorację Marsa o jedno pokolenie.

Miejsce odbioru próbek

Jednym z najbardziej złożonych aspektów zwrotu próbek z Marsa nie jest sama misja, ale to, co dzieje się po przybyciu próbek. Próbki zostaną poddane kwarantannie w nowo wybudowanym obiekcie przyjmowania próbek – laboratorium przechowawczym równoważnym BSL-4 – przez co najmniej dwa lata, zanim jakiekolwiek próbki zostaną rozesłane społeczności naukowej. Obiekt, będący obecnie w fazie projektowania, musi być w stanie pomieścić dowolny potencjalny marsjański materiał biologiczny, umożliwiając jednocześnie naukowcom prowadzenie najbardziej czułych analiz, jakie kiedykolwiek przeprowadzono na materiale pozaziemskim.

Projekt obiektu został oparty na protokołach stosowanych w przypadku próbek księżycowych programu Apollo oraz na wnioskach wyciągniętych z postępowania z próbkami asteroidy Hayabusa2. Mars różni się jednak od Księżyca czy asteroidy — panują na nim warunki, które w zasadzie mogą sprzyjać życiu, a protokoły zabezpieczające muszą uwzględniać taką możliwość, nawet jeśli prawdopodobieństwo uważa się za niskie.

Źródła i dalsze czytanie