NASA entscheidet erst Mitte 2026 über Überholung der Mars Sample Return Mission


Diese Fotomontage zeigt jedes der Probenröhrchen, die der Marsrover Perseverance der NASA im Probendepot Three Forks deponiert hat, wie es die WATSON-Kamera am Ende des Roboterarms des Rovers zeigt (Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech/MSSS)

Die NASA erwägt zwei Möglichkeiten, um ihre wertvollen Marsproben zur Erde zurückzubringen, aber die Behörde wird sich erst in etwa 18 Monaten für eine entscheiden.

Die Analyse dieser Proben, die vom NASA-Rover Perseverance gesammelt werden, könnte eine Fülle von Daten über den Mars und seine Geschichte liefern – vielleicht auch darüber, ob der Rote Planet jemals Leben beherbergt hat.

Die NASA ist daher bestrebt, das Marsmaterial – etwa 30 zigarrengroße, versiegelte Röhren mit Gesteinskernen und Sedimenten – nach Hause und dann in Labors auf der ganzen Welt zu bringen. Dies hat sich jedoch als schwieriger und weitaus teurer erwiesen, als ursprünglich geplant war.

Im Juli 2020 wurden beispielsweise die maximalen Gesamtkosten für die Mars-Sample-Return-Kampagne (MSR) – eine Zusammenarbeit zwischen der NASA und der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) – auf etwa 3 Milliarden Dollar geschätzt. Doch nur drei Jahre später waren die erwarteten Kosten auf 8 bis 11 Milliarden Dollar gestiegen. Und selbst mit diesen Ausgaben würden die Proben wahrscheinlich nicht vor 2040 auf der Erde ankommen.

Die NASA hat diese Situation kürzlich als inakzeptabel bezeichnet. Im April 2024 kündigte der Leiter der Behörde, Bill Nelson, an, dass eine Überarbeitung der MSR-Strategie in Arbeit sei und dass die NASA innovative neue Ideen von ihren Forschungszentren, der Privatwirtschaft und der Wissenschaft einholen werde.

Einige Monate später wählte die Behörde 11 MSR-Vorschläge von akademischen und industriellen Gruppen zur weiteren Entwicklung aus. Acht der privaten Gruppen erhielten jeweils bis zu 1,5 Millionen Dollar, um in den nächsten 90 Tagen weiter an ihren Ideen zu arbeiten.

Diese Arbeit hat zu einem weiteren Meilenstein geführt, den die NASA heute Nachmittag (7. Januar) auf einer Pressekonferenz bekannt gab: Die Behörde konzentriert sich nun auf zwei potenzielle MSR-Architekturen, die sich in der Art und Weise unterscheiden, wie sie die Hardware auf dem Mars absetzen würden.

Bei der ersten Option würde ein raketengetriebener „Himmelskran“ zum Einsatz kommen, das System, mit dem die NASA-Rover Curiosity und Perseverance im August 2012 bzw. Februar 2021 erfolgreich auf dem Mars gelandet sind. Bei der zweiten Option würde das Landungssystem von der Privatwirtschaft bereitgestellt werden.

Die Entscheidung für den Himmelskran würde zu MSR-Kosten von 6,6 bis 7,7 Milliarden Dollar führen, sagte Nelson heute. Die kommerzielle Option – auf die die NASA nicht näher einging, da sie Bedenken hinsichtlich geschützter Technologien und Designs äußerte – wäre mit 5,8 bis 7,1 Milliarden Dollar etwas günstiger.

„Jede dieser beiden Optionen stellt eine viel einfachere, schnellere und kostengünstigere Version als der ursprüngliche Plan dar“, sagte Nelson.

Er fügte hinzu, dass die Proben mit der neu angekündigten Umgestaltung bereits 2035 auf der Erde landen könnten, vorausgesetzt, der Kongress stellt ausreichend Mittel zur Verfügung. Für die MSR-Forschung und -Entwicklung würden in diesem Haushaltsjahr und in jedem weiteren Jahr wahrscheinlich etwa 300 Millionen Dollar benötigt, so Nelson.

Bei beiden Optionen würde die gleiche Hardware auf der Marsoberfläche landen – ein Lander, der mit einer kleinen Rakete, dem Mars Ascent Vehicle (MAV), ausgestattet ist.

Das Landegerät wird in der Nähe von Perseverance landen, das zu dem neueren Raumfahrzeug hinüberrollen wird. Der Lander wird dann die Probenröhrchen mit einem für die Perseverance-Mission entwickelten Ersatzroboterarm greifen und sie in einen Behälter an Bord des MAV legen. (In der neuen Architektur ist offenbar kein Platz für einen Ingenuity-ähnlichen Hubschrauber zur Probenentnahme, der in früheren Entwürfen eine Möglichkeit war).

Die Rakete wird die Proben dann in eine Marsumlaufbahn bringen, wo sie auf ein von der ESA bereitgestelltes Raumschiff treffen, das sie zur Erde zurückbringen wird.

In beiden Fällen werden das MAV und der Lander weniger massiv sein als ursprünglich geplant, was die Verwendung eines Himmelskrans ermöglicht. (Das ursprüngliche MAV/Lander-Konzept war zu groß für einen Himmelskran und erforderte ein neues und unerprobtes Landungssystem. Selbst mit dem neuen Konzept müsste der Himmelskran etwa 20 % größer sein als derjenige, mit dem Perseverance gelandet wurde, wie die Behörde heute mitteilte).

Das Landegerät wird außerdem eine nukleare Energiequelle nutzen – einen radioisotopischen thermoelektrischen Generator (RTG), wie er auch von Curiosity und Perseverance verwendet wird – und nicht, wie bisher geplant, Solarzellen. Laut Jeff Gramling, dem Direktor des MSR-Programms der NASA, bietet der RTG zwei große Vorteile.

„Zum einen haben wir so die Möglichkeit, während der Staubsturmsaison zu operieren. Und der Zeitplan für den Betrieb an der Oberfläche ist einer der wichtigsten Faktoren, um sicherzustellen, dass wir genug Zeit haben, um die 30 Röhren zu verlegen“, sagte Gramling auf der heutigen Pressekonferenz.

„Zum anderen können wir so sicherstellen, dass die Feststoffraketenmotoren des MAV warm bleiben, wo sie sich gerne aufhalten“, fügte er hinzu.

Die NASA untersucht beide Landeoptionen – zum Beispiel die detaillierten technischen Arbeiten, die für jede erforderlich wären – und rechnet nicht damit, vor Mitte 2026 eine Entscheidung zu treffen. Bei diesem Zeitplan könnte der europäische Rückkehr-Orbiter frühestens 2030 und der Lander/MAV frühestens 2031 starten, sagte Nicky Fox, Leiter des Science Mission Directorate der NASA.

Die Proben von Perseverance sind also möglicherweise nicht das erste unberührte Marsmaterial, das zur Erde gelangt. China will im Jahr 2028 eine eigene Mission zur Rückführung der Proben starten, die die Proben bereits im Jahr 2031 nach Hause bringen könnte. Diese Mission wird jedoch nur an einer einzigen Stelle Material sammeln, während Perseverance Proben aus einer Reihe von Umgebungen entnommen hat, von denen viele in der Vergangenheit flüssigem Wasser ausgesetzt waren.

Chinas geplante „Grab and Go“-Architektur „bietet keinen umfassenden Überblick für die Wissenschaft“, sagte Nelson heute.

„Werden die Leute sagen, dass es einen Wettlauf gibt?“, fügte er hinzu. „Nun, natürlich werden die Leute das sagen. Aber es sind zwei völlig unterschiedliche Missionen.“

Mike Wall

Michael Wall ist Senior Space Writer bei kosmischeweiten.de und gehört dem Team seit 2010 an. Er berichtet hauptsächlich über Exoplaneten, Raumfahrt und militärische Raumfahrt, hat sich aber auch schon in der Weltraumkunst versucht. Sein Buch über die Suche nach außerirdischem Leben, \"Out There,\", wurde am 13. November 2018 veröffentlicht. Bevor er Wissenschaftsautor wurde, arbeitete Michael als Herpetologe und Wildtierbiologe. Er hat einen Doktortitel in Evolutionsbiologie von der University of Sydney, Australien, einen Bachelor-Abschluss von der University of Arizona und ein Graduiertenzertifikat in wissenschaftlichem Schreiben von der University of California, Santa Cruz. Um zu erfahren, was sein neuestes Projekt ist, können Sie Michael auf Twitter folgen.

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