• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  • NASA ska se över uppdrag som returnerar prover från Mars – här är varför det måste och kommer att fortsätta

    Cylinder av sten inuti borren på Perseverance rover. Kredit:NASA

    NASA meddelade nyligen att de letar efter nya sätt att slutföra återkomsten till jorden av bergkärnor som borrats av Perseverance Rover i Jezero-kratern på Mars. Detta har lett till viss oro bland rymdforskare, som ser Mars Sample Return (MSR)-uppdraget som en hörnsten i planerna på att utforska solsystemet.



    Men när man tänker på vad som står på spel, vetenskapligt och politiskt, verkar det mycket troligt att NASA kommer att gå vidare med uppdraget att göra det till en framgång.

    En viktig slutsats av NASA-granskningen är att MSR etablerades med orealistisk budget och tidsplaner. Nu räknar man med en kostnad på 8–11 miljarder USD (6,5–8,9 miljarder pund), efter att ursprungligen uppskattats till 5,3 miljarder USD. Det inkluderar inte investeringen som Europeiska rymdorganisationen (ESA) gör, som förmodligen är i storleksordningen 2 miljarder euro (1,7 miljarder pund).

    Det finns också farhågor om att tidslinjen för att återvända borrkärnorna till jorden kan komma att glida in på 2040-talet och därför börja hålla uppe den ännu mer ambitiösa visionen för mänskliga uppdrag till Mars.

    Trots dessa hinder är NASA fortfarande engagerad i MSR som en av sina högsta vetenskapsprioriteringar. I själva verket är det fortfarande byråns högsta prioritet under årtiondet för planetvetenskap.

    NASA lägger stor vikt vid att leverera vad dess tioåriga undersökningar av samhället föreslår - och det skulle vara ovilligt att överge rekommendationerna. ESA kommer sannolikt inte heller att vilja förlora den vetenskapliga investering man redan har gjort i MSR.

    Enorm vetenskaplig betydelse

    Så varför anser rymdvetenskapssamfundet MSR som så viktigt? Dels för att teknologierna är en språngbräda till framtida mänsklig utforskning. Till exempel behöver uppdraget ett uppstigningsfordon för att skjuta upp proverna i omloppsbana för att fångas av en annan rymdfarkost.

    Perseverance gör redan det första nyckelskedet av detta uppdrag – borrning i Jezero Crater. Detta är etapp ett av fyra. De kommande två stegen kommer att vara att samla in åtminstone några av de borrade proverna och skjuta upp dem på ett Mars-farkost i omloppsbana för att fångas av ESA:s Return Orbiter. Att fånga en returkapsel i fotbollsstorlek i Mars-banan är en av de viktigaste tekniska utmaningarna för MSR. ESA tar en stor del i detta och leder utvecklingen av returbanan.

    Det sista skedet, förutsatt att framgångsrik landning vid Utah Test and Training Range, är ett noggrant program av organiska, geokemiska och mineralogiska analyser kommer att ske under strikta inneslutningsförhållanden. Detta steg kommer att distribuera den allra bästa utrustningen som vi forskare har i laboratorier över hela världen.

    Men dessa utmanande steg kommer till en kostnad, som NASA nu föreslår att minska. Det kan till exempel minska massan på ett uppstigningsfordon. Och den har redan släppt en planerad UK-byggd Fetch-rover för att samla upp borrade prover. Till och med alternativet att använda helikoptrar som demonstrerades av Ingenuity på Mars2020 är i riskzonen – det kan vara Perseverance själv som levererar borrrören till en uppstigningsraket.

    Men dessa ekonomiska besparingar kommer med en vetenskaplig kostnad. Färre av de för närvarande planerade 30 borrkärnorna (var och en av bergkärnorna inuti 15 cm-rören är cirka 6 cm långa) skulle returneras i det scenariot för att hålla uppstigningsfordonet lätt.

    De faktiska proverna från ett gammalt delta och ett tjockt lavaflöde som har bevarat spår av förändringar av hett vatten, som borrats i Jezero-kratern har lagrats ombord eller tappats vid en depå. Dessa värdefulla kärnor representerar resultaten av tidigare Mars-omlopps- och landningsuppdrag, som talar om för oss var vi ska landa och gör exakta förutsägelser om vad vi skulle hitta.

    I slutändan erbjuder proverna som väntar på återkomst till jorden vår bästa chans inom en snar framtid att identifiera spår av forntida liv bortom vår egen planet. Det är svårt att föreställa sig en mer angelägen uppgift för rymdvetenskapen.

    Om Perseverance fortsätter att fungera framgångsrikt – och dess 12-åriga syskonrover, Curiosity, som jag jobbar på tyder på att det kommer att göra det – då har vi den lockande utsikten att ta prover på kanten av Jezero Crater. Detta är ett fönster in i en ny typ av miljö i Mars-utforskningen:den utgrävda djupa skorpan där forntida mikrobiellt liv kan ha skyddats från den hårda ytstrålningen.

    Kinesisk rivalitet

    Det finns en annan, mindre vetenskapligt driven, anledning till att NASA och ESA kommer att vara angelägna om att behålla sina framgångar i Mars-utforskningen.

    Apollo-programmet fick impulser av kalla krigets rivalitet med Sovjetunionen. Tragiskt nog är nytt samarbete med den ryska rymdorganisationen Roscosmos, och den fulla potentialen för rymdutforskning som skulle kunna realiseras i en mer fredlig geopolitisk miljö, för närvarande inte möjligt.

    Roscosmos kunde inte längre utföra ett trovärdigt MSR-uppdrag på egen hand. ESA-rovern Rosalind Franklin var planerad att skjutas upp på en Sojus-raket 2023, men efter Ukrainas invasion omprövats det uppdraget snabbt.

    Kina har nu trovärdiga planer för ett Mars Sample Return-uppdrag som heter Tianwen-3. Den kinesiska rymdorganisationen vill skjuta upp 2028, med separata uppskjutningar av landnings- och uppstigningsfordon. Om den utmanande tidslinjen verkligen kan uppnås, kan prover returneras till jorden 2031.

    2020 argumenterade jag för att en era av nytt kinesiskt samarbete med väst kunde vara möjlig. Men fyra år senare undrar jag om rivalitetens historia kanske upprepar sig.

    MSR behövs för att ta itu med några av våra viktigaste frågor om Mars och beboeliga miljöer bortom jorden. Men det ser också ut att bli ytterligare en symbol för rivalitet i rymden. Som sagt, det kan vara en viktig anledning till att det verkligen kommer att bli en framgång.

    Tillhandahålls av The Conversation

    Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.




    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com