I den här illustrationen, NASA:s Mars 2020-rover använder sin borr för att kärna ur ett stenprov på Mars. Kredit:NASA/JPL-Caltech
NASA och ESA (European Space Agency) går vidare till nästa fas i en kampanj för att fördjupa förståelsen av huruvida liv någonsin funnits på Mars och, i tur och ordning, bättre förstå ursprunget till livet på jorden.
NASA har godkänt Mars Sample Return (MSR) multi-mission ansträngning för att gå vidare till Fas A, förbereder sig på att föra de första orörda proverna från Mars tillbaka till jorden. Under denna fas, Programmet kommer att mogna kritiska teknologier och fatta kritiska designbeslut, samt utvärdera branschpartnerskap.
Den första satsningen på denna kampanj pågår. NASA:s Mars 2020 Perseverance-rover lanserades i juli och kommer att landa på den röda planeten den 18 februari, 2021. Rovern i bilstorlek kommer att söka efter tecken på forntida mikrobiellt liv. Med hjälp av en kärnborr i änden av robotarmen, Uthållighet har förmågan att samla prover av marssten och regolit (bruten sten och damm), och förslut dem hermetiskt i uppsamlingsrör. Uthållighet kan deponera dessa prover på angivna platser på Mars yta eller lagra dem internt.
I nästa steg i MSR-kampanjen, NASA och ESA kommer att tillhandahålla respektive komponenter för ett Sample Retrieval Lander-uppdrag och ett Earth Return Orbiter-uppdrag, med lanseringar planerade under senare hälften av detta decennium. Uppdraget Sample Retrieval Lander kommer att leverera en Sample Fetch Rover och Mars Ascent Vehicle till ytan av Mars. Rovern kommer att hämta proverna och transportera dem till landaren. Perseverance-rovern ger också en potentiell möjlighet för leverans av uppsamlingsrör till landaren. En robotarm på landaren kommer att överföra proverna till en behållare inbäddad i näsan på Mars Ascent Vehicle.
När väl förseglat, systemet kommer att förbereda sig för den första uppskjutningen från en annan planet. I Mars omloppsbana, Earth Return Orbiter kommer att träffas och fånga den förseglade provbehållaren, och placera sedan proverna i en extra högtillförlitlig inneslutningskapsel för att återvända till jorden i början av 2030-talet.
"Att återföra prover av Mars till jorden har varit ett mål för planetforskare sedan rymdålderns tidiga dagar, och ett framgångsrikt slutförande av denna MSR-nyckelbeslutspunkt är ett viktigt nästa steg för att omvandla detta mål till verklighet, sa Thomas Zurbuchen, biträdande administratör för vetenskap vid NASA:s högkvarter i Washington. "MSR är en komplex kampanj, och den kapslar in själva essensen av banbrytande rymdutforskning – tänjer på gränserna för vad som är kapabelt och, därvid, främja vår förståelse av vår plats i universum."
Att föra tillbaka Mars-prover till jorden kommer att göra det möjligt för forskare över hela världen att undersöka exemplaren med hjälp av sofistikerade instrument som är för stora och för komplexa för att skicka till Mars, och kommer att tillåta framtida generationer att studera dem med teknik som ännu inte är tillgänglig. Att kurera proverna på jorden kommer att tillåta vetenskapsgemenskapen att testa nya teorier och modeller allt eftersom de utvecklas, ungefär som Apollo-proverna som återvänts från månen har gjort i årtionden.
MSR-kampanjen främjar också NASA:s ansträngningar att skicka människor till den röda planeten. Det kommer att innebära att landa tyngre rymdfarkoster på Mars yta än någonsin tidigare. Det skulle också innebära uppskjutning från och mötesoperationer runt en annan planet för första gången. Med Artemis-programmet, NASA kommer att landa den första kvinnan och nästa man på månens yta 2024 för att förbereda sig för mänsklighetens nästa gigantiska språng – att skicka astronauter till Mars.
"MSR kommer att främja betydande tekniska framsteg för mänskligheten och avancerad teknik som behövs för att framgångsrikt genomföra det första tur- och returuppdraget till en annan planet, sa Jeff Gramling, Programledare för Mars Sample Return vid NASA:s högkvarter. "De vetenskapliga framstegen som erbjuds av orörda marsprover genom MSR är utan motstycke, och detta uppdrag kommer att bidra till NASA:s slutliga mål att skicka människor till Mars."
NASA etablerade en Mars Sample Return Independent Review Board tidigare i år för att utvärdera dess tidiga koncept för partnerskap med ESA för att returnera de första proverna från en annan planet. Styrelsens rapport med NASA:s svar som släpptes i oktober fann att byrån nu är redo att genomföra sin Mars-provreturkampanj. NASA sammankallade en andra grupp av oberoende experter, MSR Standing Review Board (SRB), att ge en löpande utvärdering av MSR-programmet. SRB rekommenderade också att programmet skulle gå in i fas A.
"Att börja formuleringsarbetet i fas A är ett betydelsefullt steg för vårt team, om än en av flera som kommer, sa Bobby Braun, Mars Sample Return programledare vid NASA:s Jet Propulsion Laboratory i södra Kalifornien, som leder utvecklingen för NASA:s MSR-satsning. "Dessa granskningar stärkte vår plan framåt och denna milstolpe signalerar skapandet av ett konkret tillvägagångssätt för MSR byggt på de extraordinära kapaciteterna hos NASA-centra, våra ESA-partners, och industri."
ESA tillhandahåller Earth Return Orbiter, Sample Fetch Rover, och landarens robotarm till partnerskapet. NASA tillhandahåller Sample Retrieval Lander, Mars Ascent Vehicle, och nyttolasten för Capture/Containment and Return System på Earth Return Orbiter. Flera NASA-centra är involverade i detta arbete, bidra inom sina styrkeområden.