Perseverance rover neemt een selfie op Mars. Nasa
Nasa heeft onlangs aangekondigd dat het op zoek is naar nieuwe manieren om de terugkeer naar de aarde te voltooien van rotskernen die door de Perseverance Rover in de Jezero krater op Mars zijn geboord. Dit heeft geleid tot enige bezorgdheid onder ruimtewetenschappers, die de Mars Sample Return (MSR) missie zien als een hoeksteen van de 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 een onrealistisch budget en onrealistische planning. Nu verwacht men een kostprijs van US€8-11 miljard (£6.5-8.9 miljard), nadat men oorspronkelijk $5.3 miljard had geraamd. Dat is exclusief de investering die het Europees Ruimteagentschap (Esa) doet, die waarschijnlijk in de orde van grootte van €2 miljard (£1.7 miljard) ligt.
Er is ook bezorgdheid dat de tijdlijn voor het terugbrengen van de boorkernen naar de aarde kan verschuiven naar de jaren 2040, waardoor de nog ambitieuzere visie voor menselijke missies naar Mars in het gedrang komt.
Ondanks deze obstakels blijft Nasa zich inzetten voor MSR als een van haar hoogste wetenschappelijke prioriteiten. Het blijft zelfs de hoogste prioriteit van het agentschap voor planeetwetenschap in dit decennium.
Nasa legt grote nadruk op het leveren van wat haar tienjaarlijkse onderzoeken van de gemeenschap voorstellen – en het zou niet graag de aanbevelingen opgeven. Het is ook onwaarschijnlijk dat Esa de wetenschappelijke investering die het al in MSR heeft gedaan, wil verliezen.
Enorm wetenschappelijk belang
Waarom vindt de ruimtewetenschap MSR dan zo belangrijk? Gedeeltelijk omdat de technologieën een opstap zijn naar toekomstige verkenning door mensen. De missie heeft bijvoorbeeld een opstijgvoertuig nodig om de monsters in een baan om de aarde te brengen zodat ze kunnen worden opgevangen door een ander ruimtevaartuig.
Cilinder van steen ter grootte van de binnenkant van de boor van Perseverance rover.
Nasa
Perseverance is al bezig met de eerste belangrijke fase van deze missie – het boren in de Jezero krater. Dit is de eerste fase van vier. In de volgende twee fasen worden ten minste enkele van de geboorde monsters verzameld en met een Mars-ascentievliegtuig in een baan om Mars gebracht om te worden opgevangen door Esa’s Return Orbiter. Dat vangen in een baan om Mars van een terugkeercapsule 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, is een nauwgezet programma van organische, geochemische en mineralogische analyses die zullen plaatsvinden onder strikte voorwaarden van insluiting. In deze fase zal de allerbeste apparatuur worden gebruikt die wij wetenschappers in laboratoria over de hele wereld hebben.
Maar deze uitdagende stappen hebben een prijs, die Nasa nu wil verlagen. Het kan bijvoorbeeld de massa van een opstijgvoertuig verminderen. En het heeft al een geplande, in het VK gebouwde Fetch rover laten vallen om geboorde monsters te verzamelen. Zelfs de optie om helikopters te gebruiken, zoals Ingenuity heeft gedemonstreerd op Mars2020, is in gevaar – het kan Perseverance zelf zijn die de boorbuizen aflevert aan een opstijgraket.
Maar deze financiële besparingen komen met een wetenschappelijke prijs. Minder van de 30 boorkernen die momenteel gepland zijn (elk van de rotskernen in de 15 cm lange buizen is ongeveer 6 cm lang) zouden in dat scenario worden teruggebracht om het opstijgvoertuig licht te houden.
De eigenlijke monsters van 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 lander missies, die ons vertelden waar te landen en nauwkeurige voorspellingen deden van wat we zouden vinden.
Uiteindelijk bieden de monsters die op terugkeer naar de aarde wachten onze beste kans in de nabije toekomst om sporen van oud leven buiten onze eigen planeet te identificeren. Een dringendere taak voor de ruimtewetenschap is nauwelijks denkbaar.
Als Perseverance succesvol blijft werken – en zijn 12 jaar oude zusterrover, Curiosity, waar ik aan werk, suggereert dat dit zal gebeuren – dan hebben we het verleidelijke vooruitzicht om de rand van Jezero Crater te bemonsteren. Dit is een venster op een nieuw type omgeving bij het verkennen van Mars: de uitgegraven diepe korst waar oeroud microbieel leven mogelijk is afgeschermd van de harde straling aan het oppervlak.
Chinese rivaliteit
Er is nog een andere, minder wetenschappelijk gedreven reden waarom Nasa en Esa er op gebrand zullen zijn om hun successen op het gebied van Marsverkenning te behouden.
Het Apollo-programma kreeg een impuls door de rivaliteit uit de koude oorlog met de Sovjet-Unie. Tragisch genoeg is nieuwe samenwerking met de Russische ruimtevaartorganisatie Roscomos, en het volledige potentieel voor ruimteverkenning dat gerealiseerd zou kunnen worden in een meer vreedzame geopolitieke omgeving, momenteel niet mogelijk.
Roscosmos zou in zijn eentje niet langer een geloofwaardige MSR-missie kunnen opzetten. De Esa-rover Rosalind Franklin zou in 2023 gelanceerd worden met een Sojoez-raket, maar na de Oekraïense invasie werd die missie snel heroverwogen.
China heeft nu geloofwaardige plannen voor een Mars Sample Return missie genaamd Tianwen-3. De Chinese ruimtevaartorganisatie wil de missie in 2028 lanceren, met aparte lanceringen van de lander en het opstijgvoertuig. Als die uitdagende tijdlijn echt gehaald kan worden, dan zouden er in 2031 monsters teruggebracht kunnen worden naar de aarde.
In 2020 stelde ik dat een tijdperk van nieuwe Chinese samenwerking met het westen mogelijk zou zijn. Maar vier jaar later vraag ik me af of de geschiedenis van rivaliteit zich misschien herhaalt.
MSR is nodig om enkele van onze belangrijkste vragen over Mars en bewoonbare omgevingen buiten de aarde te beantwoorden. Maar het lijkt ook een symbool te worden van rivaliteit in de ruimte. Dat gezegd hebbende, kan het een belangrijke reden zijn waarom het inderdaad een succes wordt.
John Bridges ontvangt financiering van de Britse ruimtevaartorganisatie voor NASA-ESA Mars Sample Return planning groepen met als taak het identificeren van de beste technieken om teruggekeerde monsters te analyseren, en de dichtstbijzijnde aardse analogen voor deze monsters.
