A dolgok megváltoznak a Marson. A NASA két évtizede rendszeresen indított küldetéseket a bolygóra, és folyamatos robotkutatási erőfeszítéseket folytatott. Ezek a missziók felfedezték a víz, az összetett szerves vegyületek, a vulkanikus aktivitás jeleit és a lehetséges élet csábító utalásait - akár kihalt, akár eltűnt, vagy talán ma is a bolygó föld alatti birodalmában rejlik.
A 21. század hajnalától kezdve a NASA sikeresen nyolc űrhajót küldött Marsra, pályára vagy földre, kudarcok nélkül. De a jövőbe tekintve a NASA bolygón kívüli küldetéseinek jelentős hiánya megbontja az évtizedek óta fennálló mintát.
"Magától értetődőnek tekintjük ezt a hihetetlen jelenlétünket, amelyet a NASA 20 éve tart, és ezt figyeljük." - mondja Casey Dreier, a Carl által társalapított nem kormányzati szervezet Planetary Society vezető ügyvédje és vezető űrpolitikai tanácsadója. Sagan 1980-ban, hogy támogassa az űrtudományt és a kutatást.
A közeljövőben a marsi tájban nem lesz robottevékenység hiánya. Az InSight landoló tavaly novemberben megérintette a bolygó felszínét. A múlt héten a NASA bejelentette, hogy az Opportunity rover, amely majdnem 15 éve vizsgálta a Marsot, végül jó állapotba került. Ahogy a 2020-as Mars-missziók indulási ablaka közeledik, a világ minden országa felkészül a bolygóközi indításra - a legtöbb űrhajó, amely a történelem során egyidőben repül a Marsra.
2020 után azonban a Mars-manifest szembetűnően vékony. A NASA Mars 2020 útját követő küldetés nélkül sok tudós marad azon, hogy vajon mi történik a miénk előtt elérhető leginkább elérhető és vendégszeretetteljes világ felderítésében - egy bolygón, amelyre a NASA további 20 rövid évben tervezi űrhajósainak leszállását.
**********
A Mars és a Föld 26 havonta egy ideális induláshoz igazodik a vörös bolygóhoz, és nem véletlenszerű, hogy a NASA 2000 óta átlagosan minden második évben űrhajót küld a Marsra. A következő indítási ablak 2020 júliusában és augusztusában nyílik meg, a Az űrhajó várhatóan fél évvel később érkezik a Marsra.
A NASA 2020-ban tervezi egy zászlóshajó rover - a Curiosity továbbfejlesztett változata - elküldését a Mars felszínére. Az Európai Űrügynökség (ESA) és a Roscosmos szintén azt tervezi, hogy egy újabb roverot küldenek a Marsra, amelyet nemrégiben Rosalind Franklin DNS-tudósnak neveztek el. Kína egy keringő és rover tervezését tervezi, Japán keringtető és leszálló részét tervezi a munkálatokban, az Egyesült Arab Emírségek az első Mars keringtetőjét is tervezik - mindezt 2020-ban. Két további űrhajót indítanak az indiai és a japán űrügynökségektől. 2022-ben és 2024-ben.
A NASA Curiosity roverének önarcképje a Sharp hegy alján. A kompozit kép több képet egyesít, amelyeket a Curiosity Mars Hand Lens Imager (MAHLI) készített 2015. augusztus 5-én, a rover Marson végzett munkájának 1065. marsi napja alatt. (NASA / JPL-Caltech / MSSS) Ezen küldetések közül a legambiciózusabb a NASA Mars 2020 programja (amely hivatalos nevet kap a megjelenés előtt). Miközben a 2020-as rover még fejlesztés alatt áll, a NASA fontos lépést tett a misszió céljainak elérése felé: egy leszállási hely kiválasztása. A Jezero Crater, a Mars 2020 jövőjének otthona egy most száraz folyó-delta, ahol azt gondolják, hogy a gőzök egyszer átfolytak egy nagy tómederbe.
„A Jezero Craternek néhány fontos szempontja van, amelyek nagyon vonzóvá teszik” - mondja Michael Meyer, a NASA Mars kutatásának vezető tudósa. „Az egyik az, hogy megnézheti, és tudja, hogy ez egy delta. A geomorfológia meglehetősen nyilvánvaló. ”
Meyer szerint a keringtetők bizonyítéka a múltbeli folyókra vezet a vízgyűjtőbe, és anyagokat szállít az egész bolygóról. Ennek eredményeként "jól van az ásványok gyűjteménye ott".
A geológiailag gazdag Jezero Crater a szárított tómeder ideális helyszínéül szolgál a Mars 2020 egyik elsődleges célkitűzéséhez: minták tárolására és a felszínre helyezésére egy jövőbeli küldetés céljából, amellyel fel lehet venni és visszajuttatni a Földre. A probléma az, hogy a minták visszatérésének jövőbeni küldetése nem létezik - és a bolygótudósok számára a minták Marson történő összegyűjtésének és végtelenségig hagyásának gondolata egyszerűen élvezetes.
"Elkezdi a minták gyorsítótárazását a Földre való visszatéréshez" - mondja Dreier. "A kérdés azonban az, hogy fogunk-e hozzájutni hozzájuk."
**********
Nehéz túlbecsülni a Föld laboratóriumaiba visszahozott bolygóminták értékét - és az emberiség soha nem adott vissza mintát a Marsból. Az űrhajó fedélzeti műszereivel összehasonlítva a tudósok sokkal nagyobb pontossággal mérhetik a talajon vett mintákat, feltárva olyan finom nyomokat, mint izotóp arányok, amelyek bizonyíthatnák az élet „dohányzó fegyverét”.
A minta visszatérése nélkül „porégést fog találni” - mondja Meyer. - Nem fogod megtalálni a fegyvert.
A minta visszatérési küldetése már régóta a bolygó tudósok célja, hivatalos eredete legalább egy 2007. évi, „Asztrobiológiai stratégia a Mars felfedezésére” című tanulmányhoz vezethető vissza.
"Megfogalmazta, hogy mit kell tennie, hogy kiderítse, vajon van-e élet a Marson" - mondja Meyer. "Alapvetően az volt, hogy: A következő lépés a minta visszatérítés."
A NASA számos küldetési terv mérlegelése érdekében gyűjti azokat a mintákat, amelyeket a Mars 2020 a bolygó felszínére hagy. A legfontosabb ötlet az, hogy egy leszállóanyagot használ egy kis „fetch roverrel” a minták megragadásához, majd a Mars pályájára robbantva, ahol egy űrhajó elkapasztalhatja őket és visszatér haza.
A minták visszatérése „a tudományos közösségen belül az egyik legfontosabb tudományos célkitűzés” - mondja Dreier.
Egy ilyen küldetés finanszírozásáról szóló döntést, amely Dreier szerint valószínűleg körülbelül 2 vagy 3 milliárd dollárba kerülne, a Kongresszus, nem pedig a NASA hozta meg. A Fehér Ház jelenlegi adminisztrációja, amely jelentős befolyást gyakorol a NASA irányának meghatározására, a hold emberi felfedezésére összpontosít, nem pedig a Mars felfedezésére, annak ellenére, hogy az űrhajósok Marsra küldése hosszú távú cél.
A NASA-n belül azonban Meyer szerint van bizonyos tehetetlenség a minta visszatérési küldetése felé - leginkább megvalósíthatósági tanulmányok formájában. Optimálisan az űrügynökség lőhet a 2026-os kirakatba, hogy visszahozza a Mars vörös regolitjának egy részét.
2020 után, ha a NASA 2026-ig nem próbál meg újabb indulást indítani a Mars felé, akkor ez a leghosszabb szakadék az űrügynökség Marsra irányuló küldetéseiben az 1975 és 1992 közötti időszak közötti időszak óta.
**********
Az elkövetkező évtizedben a NASA alapvető problémával szembesülhet, mint az, hogy a begyűjtött mintákat a Mars felszínén hagyja. Az elsődleges telekommunikációs relék a Föld és a Mars, a Mars Odyssey és a Mars Reconnaissance Orbiter között körülbelül 17 és 13 évsek.
"Nagyon jól tudjuk, hogy 20 év múlva ott lenni számukra hülye" - mondja Meyer. "Az, hogy tíz év múlva ott vannak, sokkal megbízhatóbb."
A Next Mars Orbiter elnevezésű, új, keringő űrhajó, amely kommunikációs összeköttetésként szolgál, javaslatát eredetileg 2022-ben indították el. Ugyanakkor az új Mars űrhajó különféle és egymással versengő igényei azóta lemondták az eredeti tervet. Sok tudós a következő visszatelepítést kívánja felhasználni a Marsba, míg mások úgy vélik, hogy egy kommunikációs relékre azonnali szükség van - és egy harmadik lehetőség a Next Mars keringtetőjét egy nagyszabású misszióvá változtatná, amely mindkettőt megteheti, kilátást kínálva ehhez jelentős technológiai fejlődésre lenne szükség. Mindenesetre úgy tűnik, hogy a Next Mars Orbiter (vagy bármi is lesz az) a 2020-as évek végéig indul.
A NASA-nak azonban van még egy lehetséges megoldása. A NASA jövőbeli műveletei autóbuszba léphetnek más űrügynökségek küldetésein. Az intézmények szerte a világon Mars-törekvésekkel rendelkeznek, kezdve az olyan országoktól, mint India és az Egyesült Arab Emírségek, valamint a magánvállalatokig, mint például a SpaceX.
A NASA a nemzetközi és a magán űrintézményekkel együttműködve megfizethető módon elküldheti a CubeSat-ot vagy más kisebb méretű űrhajót. Az ilyen misszió elméletileg egy ügynökség földmérőként és tudományos küldetésként működhet, miközben megduplázódik, mint a NASA kommunikációs reléje.
"Hajlandóak vagyunk egy másik mód szórakoztatására" - mondja Meyer. "Ahelyett, hogy űrhajót vásárolnánk, és x-re bocsátanánk, valójában csak x-et vásárolunk, és hagyjuk, hogy valaki más döntsön, mit kezd vele."
A Mars 2020 a történelem egyik legambiciózusabb bolygó-felfedező küldetésévé válik, és példátlan képet adhat a bolygó történelméről, alkalmazhatóságáról és életképességéről a jövőbeli emberi kutatások során. De a rover felmérhetetlen mintákat gyűjt a marsi anyagból is, amely a bolygó múltjának felszabadításának igazi kulcsa - és jelenleg senki sem tudja, hogyan fogjuk ezeket felvenni.
