Wielu naukowców chce, aby NASA dodała mały zrobotyzowany statek kosmiczny do swojego programu eksploracji Marsa, odchodząc od dzisiejszego prawie całkowitego skupienia się na wielomiliardowych misjach łazików i przygotowaniach z Europą do zwrotu próbek marsjańskiej gleby i skał na Ziemię. Czy ci naukowcy postawią na swoim?
Pomimo najlepszych wysiłków NASA od dziesięcioleci, Mars pozostaje w dużej mierze tajemniczy. Nie odkryto żadnego dowodu na to, że życie w jakiejś formie istniało kiedyś na planecie lub że nadal istnieje, chociaż istnieją kuszące dowody na te możliwości. Tymczasem NASA otwarcie wyraża chęć wysłania astronautów na Marsa, a Elon Musk obiecał skolonizować planetę, nawet jeśli naukowcy ostrzegają, że nie mają jeszcze wystarczającej wiedzy o Marsie, aby kierować takimi przedsięwzięciami.
W tym kontekście NASA zaczęła zbierać rady od naukowców na temat renowacji programu Mars agencji, wysiłek, który obejmuje świeże spojrzenie na rozmiar i rodzaj statku kosmicznego, który powinien być wysyłany, jak często i do jakich regionów.
Do tej pory program eksploracji Marsa NASA koncentrował się na wystrzeliwaniu kolejnych wielomilionowych i wielomiliardowych lądowników i łazików średnio co sześć lat, głównie w rejonie równikowym Marsa. Łazik Curiosity wielkości Mini Coopera wylądował w sierpniu 2012 roku, a w lutym 2021 roku pojawił się prawie identyczny łazik Perseverance, którego mały helikopter Ingenuity wkrótce przeszedł do historii. W następnej kolejności lądownik finansowany przez NASA ma wylądować w 2028 r. Z finansowanym przez Europejską Agencję Kosmiczną małym łazikiem, który wytoczy się i zbierze próbki marsjańskiej gleby i skał, które są obecnie pozostawione w tytanowych rurkach przez Perseverance. Rakieta wznosząca wystrzeliłaby te próbki w przestrzeń kosmiczną, gdzie orbiter chwyciłby je i wystrzeliłby w kierunku Ziemi w celu przybycia w 2031 roku.
Momentum zdecydowało się na nowe podejście, które zachowałoby Mars Sample Return, ale dodałoby małe, tańsze statki kosmiczne. Punkt zwrotny może nadejść już pod koniec marca wraz z planowanym wydaniem amerykańskiego badania dziesięcioletniego Planetary Science and Astrobiology przez Narodową Akademie Nauk, Inżynierii i Medycyny USA. Ta ankieta będzie najnowszym w raportach raz na dekadę, które destylują różne konkurujące poglądy naukowe w zestaw zalecanych priorytetów dla NASA, w tym przypadku dla nauk planetarnych, począwszy od 2023 roku.
Ta ilustracja z okładki raportu Keck Institute for Space Studies z lutego o Marsie przedstawia zalecenia think tanku dla NASA, aby wysłać różne małe roboty kosmiczne w rejony niedostępne dla dzisiejszych lądowników i łazików. Źródło: KISS/Chuck Carter
Czy NASA zwróci uwagę na to, co wygląda na przypływową falę wezwań, by objęła rewolucję małych satelitów, którą obecnie obserwuje się głównie na orbicie okołoziemskiej? NASA nie mówi, biorąc pod uwagę trwające dziesięciolecie badanie, ale nie pozostawia wątpliwości, że planuje zaktualizować swoją strategię dotyczącą Marsa:
„Opracowanie tej strategii będzie miało kluczowe znaczenie dla określenia umiejscowienia nowych inicjatyw Marsa wśród innych priorytetów Wydziału Nauk Planetarnych i zabezpieczenia niezbędnego budżetu na ich wsparcie” – powiedziała Lori Glaze, dyrektor Wydziału Nauk Planetarnych NASA, w oświadczeniu wygłoszonym przez rzecznika. .
Agencja rozważy rekomendacje dziesięcioletnich badań, kontynuowała Glaze, „w połączeniu” z dwoma innymi raportami: jednym wydanym kilka tygodni temu przez KISS, wpływowy Keck Institute for Space Studies w Kalifornii, w którym NASA i autorzy branżowi wzywali do wystrzelenia małych satelitów w regularnej kadencji pod podejściem nazwanym „Często, niedrogo, odważnie”. Nieco ponad rok wcześniej wyznaczona przez NASA grupa robocza położyła podwaliny pod toczące się dyskusje, wydając podobne wezwanie dotyczące małych statków kosmicznych.
Miliony, a nie miliardy.
Raport grupy roboczej „Mars, the Nearest Habitable World — A Comprehensive Program for Future Mars Exploration” zalecił NASA przeprowadzenie misji, których projektowanie, rozwój, uruchomienie i koszty operacyjne mieszczą się w przedziale od 100 do 300 milionów dolarów. Dla porównania, NASA wydała 2,4 miliarda dolarów na budowę i uruchomienie Perseverance i spodziewa się 300 milionów dolarów kosztów operacyjnych, co daje łącznie 2,7 miliarda dolarów. W przypadku Mars Sample Return niezależna komisja rewizyjna w 2020 r. umieściła wkład NASA między 3,8 miliarda a 4,4 miliarda dolarów. Nie ma porównywalnych szacunków dotyczących wkładu Europejskiej Agencji Kosmicznej, ale podczas przedpremierowej konferencji prasowej poświęconej Wytrwałości (łazik Perseverance) w 2020 r. dyrektor ESA ds. eksploracji ludzi i robotów, David Parker, określił udział agencji na 1,5 miliarda euro (1,75 miliarda dolarów).
Niemniej jednak grupa robocza uważała, aby nie krytykować zwrotu próbki Marsa, ponieważ ostrzegał przed zawyżaniem jego prawdopodobnego znaczenia naukowego:
„Tak samo ważne, jak zwrot próbki Marsa (MSR) — i to zaowocuje w ważnych krokach naprzód dla planetologii — badanie materiału z jednego miejsca nie powie nam wszystkiego, co musimy wiedzieć o Marsie” – napisała grupa robocza.
Bruce Jakosky z University of Colorado, naukowiec Boulder, który przewodniczył grupie roboczej, podsumowuje to myślenie w następujący sposób: „W ciągu ostatnich kilku lat widzieliśmy niesamowitą ekspansję możliwości małych statków kosmicznych. Koncepcje, które jeszcze kilka lat temu były nie do pomyślenia, dziś można zrealizować stosunkowo łatwo”, mówi.
„Chcemy wykorzystać małe misje do realizacji podstawowych celów naukowych, a nie tylko wysłać statek kosmiczny, który może wykonać kilka interesujących pomiarów” – dodaje.
Taki statek kosmiczny może również pomóc w przygotowaniu gruntu dla ludzkich odkrywców, jego zdaniem: „W tym sensie małe misje pasują do szerszego celu w taki sam sposób, jak większe misje – poprzez pomiar cech środowiskowych, które umożliwiają ludzkie misje, oraz identyfikację kontekstu naukowego i cele, które mogą być realizowane przez ludzkie misje”.
W tym miesiącu inna grupa robocza planuje zorganizować przede wszystkim osobiste warsztaty naukowe w Pasadenie, aby omówić „Koncepcje tanich misji naukowych do eksploracji Marsa”. Organizatorzy chcą przedstawić pomysły społeczności dotyczące tego, jak nowa klasa tańszych misji może poszerzyć zakres badań naukowych nad Marsem.
Tymczasem lutowy raport z KISS, znajdującego się w pobliżu finansowanego przez NASA Jet Propulsion Lab w Pasadenie, również dołożył wszelkich starań, aby nie kierować sondą Mars Sample Return. Dyskusja na temat propozycji „Częste, niedrogie, odważne” zaczyna się tak: „Kiedy przygotowujemy się do przeprowadzenia pierwszego przykładowego powrotu z Marsa, teraz jest najlepszy czas na zastanowienie się, co dalej?”.
Raport KISS chce, aby seria małych statków kosmicznych została wystrzelona z „przewidywalną wysoką częstotliwością” w ramach skoordynowanego „podejścia programowego”, zgodnie z raportem „Revolutionizing Access to the Mars Surface”. Choć nazwa nawiązuje do misji NASA Faster, Better, Cheaper z lat 90., według autorów misje te zostały zaplanowane indywidualnie.
Podczas gdy Jakosky jest pokrzepiony całą toczącą się dyskusją, badaniami i warsztatami na temat realizacji strategii naukowej dla Marsa, która jest bardziej przyjazna dla ceny, dodaje uwagi podobne do tej wydanej przez Glaze'a, kierownika ds. badań planetarnych NASA.