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Die NASA erforscht innovative Methoden, die in Zukunft dabei helfen könnten, vom Perseverance-Rover auf dem Mars gesammelte Proben zu bergen.
Der Rover, der im Februar 2021 auf dem Mars landete, sammelte Proben aus dem Jezero-Krater, wo einst ein uralter See und ein Flussdelta auf dem Roten Planeten existierten. Wissenschaftler glauben, dass diese Proben ihnen helfen könnten, besser zu verstehen, ob es jemals Leben auf dem Mars gab.
Das ursprüngliche Design des Mars Sample Return-Programms, einer Partnerschaft zwischen der NASA und der Europäischen Weltraumorganisation, war komplex. Die Architektur umfasste mehrere Missionen, die von der Erde zum Mars starteten, um die Proben zu sammeln, und dann den ersten Raketenstart von der Oberfläche eines anderen Planeten, um die Proben zurück zur Erde zu bringen.
Es wurden jedoch Bedenken geäußert, dass das Programm aufgrund seiner Komplexität, Kosten und eines verzögerten Rückkehrtermins, der ursprünglich für 2031 geplant war, aber nach Bewertungen durch einen unabhängigen Prüfungsausschuss verschoben wurde, umständlich sei. Auch Budgetkürzungen bei der NASA gefährden das Programm.
NASA-Administrator Bill Nelson und Nicky Fox, stellvertretender Administrator des Science Mission Directorate der NASA, teilten dem unabhängigen Prüfgremium am Montag die Antwort der Bundesbehörde mit.
Bewertungen des Programms haben ergeben, dass die Rückgabe der Marsprobe nicht mehr als 5 bis 7 Milliarden US-Dollar kosten wird, sagte Nelson. Aber die NASA sei aufgrund von Budgetkürzungen für die Geschäftsjahre 2024 und 2025 gezwungen, Ausgabenkürzungen vorzunehmen, was die Agentur dazu zwinge, einen Verlust von 2,5 Milliarden US-Dollar hinzunehmen, sagte er.
„Mars Sample Return wird eine der komplexesten Missionen sein, die jemals von der NASA durchgeführt wurden. „Letztendlich ist ein Budget von 11 Milliarden US-Dollar zu teuer und ein Rückkehrtermin im Jahr 2040 ist zu weit entfernt“, sagte Nelson. „Die Proben sicher zu landen und einzusammeln, eine Rakete mit den Proben von einem anderen Planeten zu starten – etwas, das noch nie zuvor gemacht wurde – und die Proben sicher über 33 Millionen Meilen (53 Millionen Kilometer) zur Erde zu transportieren, ist keine leichte Aufgabe.“ Wir müssen über den Tellerrand schauen, um eine Lösung zu finden, die sowohl erschwinglich ist als auch die Probenentnahme in einem angemessenen Zeitrahmen ermöglicht.
Nelson sagte, es sei inakzeptabel, mit der Rückgabe der Proben zur Erde bis 2040 zu warten, denn die 2040er seien „das Jahrzehnt, in dem wir Astronauten auf dem Mars landen werden“, wiederholte er während einer Pressekonferenz am Montag.
Weniger Budget und steigende Kosten wirken sich auf die Rückgabe von Marsproben aus
Ein Preis von 11 Milliarden US-Dollar für das Programm würde dazu führen, dass die NASA andere wissenschaftliche Programme und Missionen ausschlachten würde, sagte Nelson.
Zu diesen Missionen gehört der NEO (Near-Earth Object Surveyor), um Asteroiden zu entdecken, die eine Gefahr für die Erde darstellen könnten; Dragonfly, das die potenzielle Bewohnbarkeit des Saturnmondes Titan untersuchen wird; und Missionen wie DAVINCI und VERITAS, um die Geheimnisse der Venus zu entdecken. (Die Namen der Venus-Mission sind die Abkürzungen für Deep Atmosphere Venus Investigation of Noble Gases, Chemistry and Imaging Plus und Venus Emissivity, Radio Science, InSAR, Topography and Spectroscopy.)
Obwohl Nelson hofft, dass das Budget für das Haushaltsjahr 2026 nicht so knapp ausfallen wird und dadurch der NASA mehr Wissenschaftsgelder zur Verfügung stehen, wird das das unmittelbare Problem, wie mit der Rückgabe von Proben auf dem Mars vorangekommen werden soll, nicht lösen.
Die Raumfahrtbehörde startet deshalb einen Hilferuf.
Innovation und zuverlässige Technologie
Laut Fox werden Beamte der Agentur bald Anfragen an NASA-Zentren und die Industrie richten, um einen neuen Plan zu entwickeln, der Innovationen und Erkenntnisse aus bewährter Technologie kombiniert. Die NASA strebe in den 2030er Jahren eine Probenrückführungsmission mit weniger Komplexität, Kosten und Risiko an, sagte er.
Die Bearbeitung von Vorschlägen erfolgt schnell und die Agentur hofft, bis zum Herbst Antworten darauf zu haben, wie Proben am besten vom Mars zurückgeschickt werden können, sagte Nelson.
Die Grundvoraussetzung der Vorschläge bestehe darin, die 30 wissenschaftlich kuratierten Proben zurückzugeben, die Perseverance an verschiedenen Orten entnommen habe, sagte Fox.
„Der Mars ist für uns extrem wichtig“, sagte Fox. „Es ist einer der wenigen Orte, an denen es Leben gegeben haben könnte. Wir verstehen jedoch, dass wir möglicherweise die Anzahl der Proben reduzieren müssen, um die Dinge schneller erledigen zu können.
Die Ausschreibung für eine neue Architektur für die Mars-Probenrückgabe werde eine Reihe von Proben umfassen, die zur Erde zurückkehren sollen, sagte Fox.
„Wir gehen davon aus, dass es ein wichtiges nationales Ziel ist, die Proben zurückzugeben“, sagte Nelson.
Dies bestärkte die Vorstellung, dass die NASA das Programm nicht beenden wollte, weil es als zu kritisch erachtet wurde, insbesondere da die Agentur plant, in Zukunft Astronauten auf dem Roten Planeten zu landen.
Unterdessen haben die aktuellen Entscheidungen keinen Einfluss auf den wissenschaftlichen Plan für Perseverances Reise zum Mars, und der Rover sammelt weiterhin Proben, während er den Kraterrand erkundet, sagte Fox.
In die Zukunft schauen
Das Jet Propulsion Laboratory der NASA in Pasadena, Kalifornien, verwaltet die Rover-Mission Perseverance und andere Mars-Erkundungsprojekte.
Bei JPL waren bereits wiederkehrende Programmbemühungen im Gange, als es im Februar zu Entlassungen am Standort kam, um den Anforderungen der Budgetkürzungen gerecht zu werden. Die neue Architektur, die letztendlich für die Probenrückgabemission entwickelt wird, werde den Umfang der JPL-Managementaufsicht bestimmen, sagte Nelson.
Auch die Europäische Weltraumorganisation spielte eine wichtige Rolle bei der Entwicklung des Programms und Fox bestätigte, dass die Agentur weiterhin an Diskussionen über die Zukunft des Programms beteiligt sei.
Für das Geschäftsjahr 2025 empfiehlt Fox einen Budgetantrag von 200 Millionen US-Dollar, während die NASA alternative Architekturen evaluiert, die es auch anderen Planetenwissenschaften ermöglichen würden, am JPL und anderswo fortzufahren.
„Um eine Mission dieser Komplexitätsebene zu organisieren, nutzen wir jahrzehntelange Erkenntnisse zur Durchführung einer groß angelegten Mission, einschließlich der Einbeziehung von Input, den wir aus der Durchführung unabhängiger Überprüfungen erhalten“, sagte Fox. „Unsere nächsten Schritte werden uns in die Lage versetzen, diese transformative Mission voranzutreiben und bahnbrechende wissenschaftliche Erkenntnisse vom Mars zu liefern, die entscheidende neue Einblicke in die Ursprünge und Entwicklung des Mars, unseres Sonnensystems und des Lebens auf der Erde liefern.“
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