Den här illustrationen visar ett koncept för flera robotar som skulle samarbeta för att färja till jorden prover av sten och jord som samlats in från Mars-ytan av NASA:s Mars Perseverance-rover. Kredit:NASA/JPL-Caltech
NASA har avslutat systemkravsöversynen för sitt Mars Sample Return Program, som närmar sig slutförandet av den konceptuella designfasen. Under denna fas har programteamet utvärderat och förfinat arkitekturen för att returnera de vetenskapligt utvalda proverna, som för närvarande är i insamlingsprocessen av NASA:s Perseverance-rover i den röda planetens Jezero-krater.
Arkitekturen för kampanjen, som inkluderar bidrag från European Space Agency (ESA), förväntas minska komplexiteten i framtida uppdrag och öka sannolikheten för framgång.
"Den konceptuella designfasen är när varje aspekt av en uppdragsplan sätts under ett mikroskop", säger Thomas Zurbuchen, biträdande administratör för vetenskap vid NASA:s högkvarter i Washington. "Det finns några betydande och fördelaktiga förändringar i planen, som direkt kan tillskrivas Perseverances senaste framgångar på Jezero och den fantastiska prestandan hos vår Mars-helikopter."
Denna avancerade uppdragsarkitektur tar hänsyn till en nyligen uppdaterad analys av Perseverances förväntade livslängd. Uthållighet kommer att vara det primära sättet att transportera prover till NASA:s Sample Retrieval Lander som bär Mars Ascent Vehicle och ESA:s Sample Transfer Arm.
Som sådan kommer Mars Sample Return-kampanjen inte längre att inkludera Sample Fetch Rover eller dess tillhörande andra landare. Sample Retrieval Lander kommer att inkludera två provåtervinningshelikoptrar, baserade på designen av Ingenuity-helikoptern, som har utfört 29 flygningar på Mars och överlevt över ett år utöver sin ursprungliga planerade livslängd. Helikoptrarna kommer att tillhandahålla en sekundär förmåga att hämta prover som cachats på Mars yta.
ESA Earth Return Orbiter och dess NASA-tillhandahållna Capture, Containment och Return System förblir viktiga delar av programarkitekturen.
Med planerade lanseringsdatum för Earth Return Orbiter och Sample Retrieval Lander hösten 2027 respektive sommaren 2028, förväntas proverna anlända till jorden 2033.
Med sin arkitektur stelnad under denna konceptuella designfas, förväntas programmet gå in i sin preliminära designfas i oktober. I denna fas, som förväntas pågå i cirka 12 månader, kommer programmet att slutföra teknisk utveckling och skapa tekniska prototyper av de viktigaste uppdragskomponenterna.
Detta förfinade koncept för Mars Sample Return-kampanjen presenterades för delegaterna från de 22 deltagande staterna i Europas rymdutforskningsprogram, Terrae Novae, i maj. Vid sitt nästa möte i september kommer staterna att överväga att avbryta utvecklingen av Sample Fetch Rover.
"ESA fortsätter med full fart utvecklingen av både Earth Return Orbiter som kommer att göra den historiska rundresan från jorden till Mars och tillbaka igen; och Sample Transfer Arm som robotiskt kommer att placera provrören ombord på Orbiting Sample Container innan dess uppskjutning från den röda planetens yta", säger David Parker, ESA:s chef för Human and Robotic Exploration.
De respektive bidragen till kampanjen är beroende av tillgänglig finansiering från deltagande stater i USA och ESA. Mer formaliserade avtal mellan de två byråerna kommer att upprättas under nästa år.
"Att arbeta tillsammans i historiska strävanden som Mars Sample Return ger inte bara ovärderlig information om vår plats i universum utan för oss närmare varandra här på jorden," sa Zurbuchen.
Det första steget i Mars Sample Return Campaign är redan på gång. Sedan den landade vid Jezero Crater den 18 februari 2021 har Perseverance-rovern samlat in 11 vetenskapligt övertygande bergkärnprover och ett atmosfäriskt prov.
Att föra Mars-prover till jorden skulle 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 skulle göra det möjligt för framtida generationer att studera dem. Att kurera proverna på jorden skulle också göra det möjligt för forskarsamhället att testa nya teorier och modeller när de utvecklas, ungefär som Apollo-proverna som återvänt från månen har gjort i årtionden. Detta strategiska partnerskap mellan NASA och ESA kommer att uppfylla ett mål för utforskning av solsystem, en hög prioritet sedan 1970-talet och under de senaste tre National Academy of Sciences Planetary Science Decadal Surveys. + Utforska vidare
