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Die NASA überprüft und überarbeitet derzeit ihre milliardenschwere Serie von Mars-Probenrückführungsmissionen. Diese Grafik zeigt die Armada von Mars-Maschinen, die zur Bewältigung der Aufgabe benötigt werden.(Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech)

Es hat den Anschein, dass China sein Vorhaben, Proben vom Mars zur Erde zu bringen, vorverlegt hat und dieses Ziel noch vor den USA erreichen will.

Der Plan der NASA für die Rückführung von Mars-Proben, ein gemeinsames Projekt mit der Europäischen Weltraumorganisation (ESA), wird weiterhin genau geprüft. Ein neu ins Leben gerufenes Team zur Überprüfung der Strategie wird die Leitung der Behörde über das weitere Vorgehen beraten und bis Ende des Jahres oder Anfang nächsten Jahres Empfehlungen abgeben.

Das erhoffte Endergebnis ist ein von der NASA gesegneter Plan für den Roten Planeten, der die größte Chance bietet, Mars-Proben vor 2040 zur Erde zu bringen, und dies für weniger als 11 Milliarden Dollar.

In der Zwischenzeit befindet sich China auf einem früheren Flugpfad, um das zu erreichen, was Wissenschaftler den „heiligen Gral“ der Marsforschung nennen.

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kosmischeweiten.de befragte mehrere führende Marsforscher nach ihren Gedanken, Bedenken und Hoffnungen bezüglich der beiden Probenrückführungsbemühungen.

China-Plan

Der Plan für Chinas Mars-Probenrückholkampagne. (Bildnachweis: Kanyan Xu/COSPAR)

Zunächst einmal ein wenig Hintergrund.

Chinas zweite internationale Konferenz zur Erforschung des Weltraums, die vom Deep Space Exploration Laboratory des Landes ausgerichtet wurde, fand im September in der Stadt Huangshan in der Provinz Anhui statt.

Während dieser mehrtägigen Veranstaltung, an der Hunderte von internationalen Gästen und einheimischen Experten teilnahmen, sagte Liu Jizhong, Chefkonstrukteur des Projekts zur Rückführung von Mars-Proben, dass China nun plant, seine Tianwen-3-Mission um 2028 – zwei Jahre früher als bisher geplant – zu starten und im selben Jahr Mars-Proben zur Erde zu bringen.

„Aufgrund der begrenzten Tragfähigkeit unserer derzeitigen Raketen werden zwei Starts erforderlich sein, um die Mission zur Rückführung der Mars-Proben durchzuführen. Für die Mission werden zwei Langer-Marsch-5-Trägerraketen eingesetzt“, sagte Liu in einem Interview mit der staatlichen Nachrichtenagentur Xinhua.

Schießen und Schiffen

Das Bestreben, Stücke vom Mars zur Erde zu bringen, knüpft an Chinas Bemühungen um die Rückführung von Mondproben an, die von zwei verschiedenen Missionen durchgeführt wurden – der Chang’e-5-Mission auf der Nahseite im Dezember 2020 und der Chang’e-6-Mission, die im Juni dieses Jahres Proben von der Fernseite zur Erde brachte.

Ähnlich sieht das geplante Missionsprofil von Tianwen 3 das Sammeln von Proben auf der Marsoberfläche, den Start, das Rendezvous und das Andocken in der Marsumlaufbahn und die anschließende Beförderung der gesammelten Güter zur Erde vor.

Die Architektur des Landers ähnelt der von Chang’e 5 und Chang’e 6, die beide mit einer Schaufel und einem Bohrer ausgestattet waren. Geprüft werden auch Mobilitätshilfen, um nahe gelegene Proben in der Aufsetzzone zu bergen.

Der wissenschaftliche Antrieb für Tianwen 3 ist die Suche nach Anzeichen von Marsleben. Chinesische Raumfahrtspezialisten sagen, dass die Mission eine internationale Zusammenarbeit, internationale Nutzlasten, die gemeinsame Nutzung von Proben und Daten sowie eine gemeinsame Planung für künftige Missionen beinhalten wird.

Lay of the land

Was die möglichen Landeplätze von Tianwen 3 auf dem Roten Planeten betrifft, so „respektieren technische Zwänge keine nationalen Grenzen“, sagte James Head, ein führender Planetenforscher an der Brown University in Rhode Island.

Head verwies auf Chinas erfolgreiche Marsmission Tianwen 1, die 2021 einen Orbiter, Lander und Rover zum Roten Planeten brachte. Diese unabhängige Mission führte eine weiche Landung durch und setzte dann den Rover Zhurong ein, um Utopia Planitia, ein riesiges Einschlagbecken auf dieser fernen Welt, zu erkunden.

„Ich glaube nicht, dass China sich endgültig für den Standort seiner Mars-Probe entschieden hat, aber ich würde auf Utopia tippen“, so Head gegenüber kosmischeweiten.de. China sei bereits erfolgreich dort gewesen, und die Wissenschaftler des Landes kennen daher die Lage und die Geologie des Gebiets.

Chinas Zhurong-Rover erkundete Utopia Planitia, ein riesiges Einschlagbecken auf dem Mars und ein möglicher Ort für die Rückführung von Proben durch das Land. (Bildnachweis: China National Space Administration (CNSA))

Politik der Wissenschaft

In gewisser Hinsicht könnte Chinas Vorstoß in die Rückführung von Mars-Proben eher als politische denn als wissenschaftliche Angelegenheit betrachtet werden.

Scott Hubbard ist außerordentlicher Professor am Fachbereich Luft- und Raumfahrttechnik der Stanford University. Er und Mars haben eine langjährige Beziehung:

Hubbard war der allererste Direktor des Mars-Programms der NASA und der Architekt der Missionen des Roten Planeten, vom Orbiter Mars Odyssey bis zum Rover Curiosity, der immer noch auf dem Roten Planeten im Gale-Krater unterwegs ist.

„Wenn China, wie berichtet, auch nur eine ‚Greifprobe‘ auf dem Mars erfolgreich durchführt und sie vor den USA sicher zur Erde zurückbringt, wäre das ein ‚Sputnik-Moment‘“, sagte Hubbard und bezog sich dabei auf den wissenschaftlichen und politischen Coup der ehemaligen Sowjetunion, die den ersten Satelliten in die Erdumlaufbahn schoss.

Eine Greifprobe, fügte Hubbard hinzu, ist Material, das von einem stationären Landegerät aufgesammelt wird – egal, welche Proben in Reichweite sind.

„Eine Greifprobe, es sei denn, die Chinesen hätten Glück, hätte weniger wissenschaftlichen Wert als die sorgfältig ausgewählten Kerne, die vom Perseverance-Rover der NASA gesammelt werden“, der derzeit auf dem Mars im Jezero-Krater arbeitet, so Hubbard. „Aber ich habe das Gefühl, dass die performative und politische Macht einer ‚China schlägt die USA‘-Schlagzeile für die Volksrepublik China viel wichtiger ist.

Hubbard wies auf das Ergebnis der ursprünglichen Planung der NASA hin, eine 20-jährige Kampagne von Orbitern, Rovern und Landern, die eine Fülle von wissenschaftlichen Daten und neuen Technologien hervorgebracht haben. Diese Bemühungen hätten auch dazu geführt, dass der Jezero-Krater und das nahe gelegene Hochland als hervorragender Ort für die Entnahme von Proben für die Rückführung zur Erde und für detaillierte Untersuchungen ausgewählt worden seien.

Das Geschenk, das nicht aufhört zu geben

Brücke zu weit?

Der renommierte Mars-Experte Chris McKay vom Ames Research Center der NASA im Silicon Valley wies auf einen Ansatz aus dem Jahr 2002 hin, der die astrobiologische Forschung auf dem Mars mit einer so genannten „bahnbrechenden“ Probenrückführungsmission vorantrieb. Dieser Vorschlag sah ein einfaches „Step 1“-Marslandegerät vor, dessen einziges Werkzeug ein ausfahrbarer Arm mit sehr einfachen Probenahmegeräten war.

„Wenn wir diesen Ansatz verfolgt hätten, hätten wir [bereits] Proben vom Mars hier auf der Erde“, sagte McKay.

„Man beachte, dass dies dem Ansatz sehr ähnlich ist, den die Chinesen bei der Rückführung von Proben von der Mondrückseite verwendet haben“, fügte McKay hinzu. „Anstelle dieses einfachen ersten Schritts hat sich die NASA für eine komplexere erste Probenrückführung entschieden, die, wie wir jetzt sehen, eine Brücke zu weit ist. Ist es zu spät, zu einem einfachen Schritt 1 zurückzukehren?“

Hier ist der Knüller

Die Aussicht, dass China bei der Rückführung von Mars-Proben eine Vorreiterrolle einnimmt, ist bittersüß, antwortete Pascal Lee, ein Planetenforscher des SETI-Instituts in Kalifornien sowie des nahe gelegenen Mars-Instituts im Ames Research Center.

„Als Wissenschaftler denke ich: ‚Juhu… das ist großartig! Mehr Proben vom Mars, und je früher, desto besser!‘ Aber aus raumfahrtstrategischer Sicht wäre dies ein weiterer Weckruf, wenn nicht sogar ein Rückschlag“, so Lee.

Mit der Rückkehr von Proben vom Mars würde China die erste Nation werden, die eine Hin- und Rückreise zwischen Erde und Mars schafft, so Lee.

„Der nächste Schritt wäre eine bemannte Mission zum Mars. Für die NASA geht es dabei um mehr als nur darum, als Erster Proben zurückzubekommen. Es geht direkt um unsere Fähigkeit, die Erkundung des Mars durch Menschen zu leiten, wozu auch gehört, sie sicher zur Erde zurückzubringen“, sagte Lee.

Hubbard äußerte eine ähnliche Frustration.

„Was jeden verärgern sollte, ist, dass die Chinesen unser 20 Jahre und 12 Milliarden Dollar umfassendes Wissen über die Missionen der NASA und der Europäischen Weltraumorganisation, unsere veröffentlichte Technologie und von Experten begutachtete Wissenschaft nutzen, um die freie Welt zu überrumpeln“, sagte Hubbard.

„Die Steuerzahler sowohl in den USA als auch in Europa sollten zu Recht wütend auf den Kongress, die NASA und die ESA sein, weil sie nicht die notwendigen Mittel bereitgestellt und die Projekte entworfen haben, um das ursprüngliche Rückgabedatum einzuhalten“, schloss Hubbard.