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Die jetzt abgelehnte NASA-Architektur für die Rückführung von Mars-Proben sah den Einsatz einer Reihe von Maschinen vor, einschließlich des Einsatzes von Hubschraubern, um Proben von Marsboden, -gestein und -atmosphäre für die Rückführung zur Erde zu sammeln.(Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech)

Es scheint ein inoffizielles Weltraumrennen um den Roten Planeten im Gange zu sein. Sowohl die USA als auch China entwickeln Strategien, um im Rahmen ihrer jeweiligen Mars Sample Return (MSR)-Projekte Leckerbissen vom Mars zur Erde zurückzubringen.

Für Amerika geschehen die Dinge auf dem Mars derzeit in Echtzeit. Der Perseverance-Rover der NASA ist eifrig damit beschäftigt, sich in die Tiefen des Jezero-Kraters zu begeben, um die besten Stücke des Mars für eine künftige MSR-Mission zu ergattern. Die NASA befand sich jedoch schon früh in der Zwickmühle zwischen einem Marsfelsen und einer finanziellen und zeitlichen Herausforderung. Die Pläne der Raumfahrtbehörde für die MSR wurden schließlich mit einem Preisschild von über 11 Milliarden Dollar versehen. Außerdem rechnete die NASA damit, dass Proben von Marsboden, -gestein und -atmosphäre nicht vor 2040 zur Erde zurückgebracht werden würden.

Dieser Plan, wie er von der NASA und ihrem MSR-Kooperationspartner, der Europäischen Weltraumorganisation (ESA), entworfen wurde, war inakzeptabel und wurde von der NASA-Führung auch so erklärt. Was folgte, war eine Reihe von Studien für die NASA, sowohl innerhalb als auch außerhalb der Behörde, um Wege zur Senkung der MSR-Kosten und zur Verkürzung der Zeitspanne für die Rückkehr der wichtigsten Marssammelobjekte zur Erde zu finden. Jetzt wird ein weiterer Schuh draus, denn ein unabhängiger Ausschuss hat das MSR-Programm einer weiteren Prüfung unterzogen.

MSR-Überprüfungsteam

Die neue Überprüfung wird vom MSR Strategy Review Team unter dem Vorsitz von Maria Zuber, einer MIT-Planetenwissenschaftlerin, durchgeführt. Das Team wertet die Studien aus, die von der Industrie, einem Team aus verschiedenen NASA-Zentren, dem Jet Propulsion Laboratory der Behörde und dem Johns Hopkins Applied Physics Laboratory durchgeführt wurden.

Dieses Team wird der NASA eine primäre Architektur für die Kampagne empfehlen, einschließlich entsprechender Kosten- und Zeitplanschätzungen.

Über die Ergebnisse wird die NASA in Kürze berichten.

„Unser aktueller Stand ist, dass das Team für die Überprüfung der Strategie zur Rückführung von Mars-Proben dem stellvertretenden NASA-Administrator für das Science Mission Directorate vor Ende [2024] einen Abschlussbericht vorlegt. Die NASA rechnet mit weiteren Aktualisierungen der Mars Sample Return Strategie im ersten Quartal 2025“, sagte Karen Fox, eine NASA-Sprecherin, auf Anfrage von kosmischeweiten.de.

Zuber und Kollegen werden alle Studienergebnisse auswerten und dabei eine zentrale Frage ins Auge fassen: Ist das amerikanische Projekt zur Rückführung von Proben vom Mars noch zu retten?

Sondierung roter Planeten

Die chinesische Tianwen-3-Mission, die um das Jahr 2031 herum Proben für Laboruntersuchungen auf der Erde sammeln könnte, ist für die Erkundung des Mars von großer räumlicher und zeitlicher Bedeutung.

Nach einem kürzlich veröffentlichten Forschungspapier umfasst das Tianwen-3-Raumschiff zwei Starts um 2028 mit dem Ziel des fernen Mars.

Laut der Studie, die in der Zeitschrift National Science Review erschienen ist, analysieren die Missionsplaner derzeit, wo auf dem Mars Proben entnommen werden sollen, was ausgewählt werden soll, wie die Proben entnommen werden sollen und wie die gesammelten Materialien verwendet werden sollen.

Im chinesischen Deep Space Exploration Laboratory arbeiten der leitende Wissenschaftler Hou Zengqian und der Chefkonstrukteur Liu Jizhong zusammen mit Kollegen an ihrer Erkundungsstrategie. „Das primäre wissenschaftliche Ziel ist die Suche nach Anzeichen von Leben auf dem Mars“, erklären sie.

Aber wird Chinas Marsmission eine „Wundertüte“ sein, ein „One-Stop-Shopping“-Ansatz, oder wird es eine andere Art von Ausrüstung zum Sammeln von Proben geben, sobald man auf dem Roten Planeten ist. Bislang gibt es nur wenige Details.

Ein „Selfie“, aufgenommen von Chinas Marsrover Zhurong während der Mission Tianwen-1. (Bildnachweis: China News Service)

Fragen mit hoher Priorität

In der Zwischenzeit wird das MSR-Dilemma in den Vereinigten Staaten auf den Treffen der Mars Exploration Program Analysis Group (MEPAG) intensiv diskutiert. Sie dient als gemeinschaftsbasiertes, interdisziplinäres Forum für Untersuchungen und Analysen zur Unterstützung der Mars-Explorationsziele der NASA.

„Der NASA/ESA-Ansatz zur MSR zielt darauf ab, so viele verschiedene wissenschaftliche Fragen von hoher Priorität über den Mars wie möglich von einem Ort aus zu beantworten – dem Jezero-Krater“, sagte die MEPAG-Vorsitzende Victoria Hamilton, ebenfalls eine führende Planetenforscherin am Southwest Research Institute in Boulder, Colorado.

„Obwohl die Suche nach Anzeichen alter Biosignaturen eine dieser Fragen beantwortet, ist dies nur eine der vielen wissenschaftlichen Fragen, die durch die Rückführung von Proben vom Mars beantwortet werden können, und die Entscheidung, Proben im und um den Jezero-Krater zu sammeln, spiegelt diese Überlegung wider“, sagte Hamilton. „Die MEPAG hat keine Position zu Chinas Plänen für die MSR bezogen.“

Untersucht werden Studien innerhalb und außerhalb der NASA, um innovative Wege für die Rückführung von Mars-Proben aufzuzeigen, wie z. B. ein Ansatz, der in einem Kunstwerk von Rocket Lab, einem privaten Raumfahrtunternehmen, dargestellt ist. (Bildnachweis: Rocket Lab)

Wissenschaftlich ausgewählte Proben

Dennoch hat sich die MEPAG stets für die Rückgabe einer wissenschaftlich ausgewählten Reihe von Proben eingesetzt, so Hamilton gegenüber kosmischeweiten.de, „damit wir so viele hochrangige wissenschaftliche Fragen wie möglich beantworten können.

Hamilton sagte, dass „wissenschaftlich ausgewählt“ Dinge wie die Beschaffung von Proben, die eine Vielfalt von geologischen Umgebungen/Prozessen repräsentieren, die Verfügbarkeit von Grundgestein oder anderen Materialien an Ort und Stelle, um Proben zu entnehmen und geeignete Kontextinformationen zu erhalten, „und die gezielte Auswahl von Orten, an denen die Wahrscheinlichkeit besteht, dass alte Biosignaturen erhalten sind“, beinhaltet.

Aufgegebene Idee

Obwohl die Rückkehr von Proben vom Mars, so Hamilton weiter, sicherlich neue Erkenntnisse bringen wird, „bieten nicht alle Ziele gleichwertige Proben“.

Die Wissenschaft hat die Idee einer „Grab Bag“-Stelle weitgehend aufgegeben, unter anderem, weil die Mars Pathfinder-Mission 1997 in einer Region ohne intaktes Grundgestein gelandet ist, „und die Ergebnisse, die aus den Messungen der nahegelegenen losen Felsen gewonnen wurden, ohne ihren ursprünglichen Kontext schwer zu verstehen waren“, so Hamilton.

Kurz gesagt, der von der NASA und der ESA mit der MSR gemeinsam verfolgte Ansatz konzentriert sich auf die Rückführung der bestmöglichen Proben, sagte Hamilton, „und das könnte am Ende bedeuten, dass die MSR nicht die erste Mars-Probenrückführungsmission ist“.

China schöpft

Bruce Jakosky ist ein langjähriger Marsforscher und leitender Wissenschaftler am Labor für Atmosphären- und Weltraumphysik der Universität von Colorado in Boulder.

„Jede Probe ist besser als keine Probe“, sagte Jakosky gegenüber kosmischeweiten.de, „aber die Reihe von Proben, die von Perseverance gesammelt wurde, ist viel, viel besser als jede Greifprobe oder jeder kurze Traverse-Rover, den man machen könnte.“

Sorgfältig ausgewählte Proben verschiedener Materialtypen sind viel besser als ein einziges Stück Gestein oder eine einzige Bodenprobe, sagte Jakosky. „In diesem Sinne mache ich mir aus wissenschaftlicher Sicht keine Sorgen darüber, ob die Chinesen uns ausschöpfen werden. Ich denke, dass jede Wissenschaft eine gute Wissenschaft ist. Es ist eine politische Frage, ob wir uns von den Chinesen ausbeuten lassen wollen“, sagte er.