Auf dem Mars ändern sich die Dinge. Seit zwei Jahrzehnten führt die NASA regelmäßig Missionen auf dem Planeten durch und bemüht sich nachhaltig um die Erforschung von Robotern. Diese Missionen haben Anzeichen von Wasser, komplexen organischen Verbindungen, vulkanischer Aktivität und verlockenden Hinweisen auf mögliches Leben offenbart - entweder ausgestorben und verschwunden oder vielleicht bis zum heutigen Tag in den unterirdischen Gefilden des Planeten verborgen.
Seit dem Beginn des 21. Jahrhunderts hat die NASA erfolgreich acht Raumschiffe zum Mars, zur Umlaufbahn oder zur Landung geschickt, ohne Ausfälle. Aber in die Zukunft schauen, Ein deutlicher Mangel an NASA-Missionen auf dem Planeten bricht ein Muster, das seit Jahrzehnten besteht.
"Wir nehmen diese unglaubliche Präsenz, die die NASA seit 20 Jahren hat, als selbstverständlich an und beobachten, wie sie vergeht", sagt Casey Dreier, Chefanwalt und leitender Berater für Weltraumpolitik bei der Planetary Society, einer von Carl mitbegründeten NGO Sagan im Jahr 1980, um die Weltraumwissenschaft und Erforschung zu befürworten.
In naher Zukunft wird es in der Marslandschaft nicht an Roboteraktivität mangeln. Der InSight-Lander landete letzten November auf der Oberfläche des Planeten. Erst letzte Woche gab die NASA bekannt, dass der Opportunity-Rover, der seit fast 15 Jahren den Mars erforscht, endgültig abgeschaltet wurde. Und während sich das Startfenster für Mars-Missionen für 2020 nähert, bereiten sich Länder auf der ganzen Welt auf interplanetare Starts vor - die meisten Raumschiffe, die zur gleichen Zeit in der Geschichte für den Mars fliegen.
Nach 2020 ist das Marsmanifest jedoch auffällig dünn. Ohne die Mission, dem Mars 2020-Rover der NASA zu folgen, fragen sich viele Wissenschaftler, was als nächstes bei der Erkundung der zugänglichsten und gastfreundlichsten Welt über unsere eigene Welt hinaus kommt - einem Planeten, auf dem die NASA in weiteren 20 kurzen Jahren Astronauten landen will.
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Mars und Erde richten sich alle 26 Monate aus, um einen idealen Start auf dem roten Planeten zu erreichen. Nicht zufällig hat die NASA seit 2000 durchschnittlich alle zwei Jahre ein Raumschiff zum Mars geschickt. Das nächste Startfenster öffnet sich im Juli und August 2020 mit Raumschiffe werden voraussichtlich ein halbes Jahr später auf dem Mars eintreffen.
Die NASA plant, 2020 einen Flaggschiff-Rover - eine aktualisierte Version von Curiosity - auf die Marsoberfläche zu schicken. Die Europäische Weltraumorganisation (ESA) und Roscosmos planen auch, im nächsten Jahr einen Rover zum Mars zu schicken, der kürzlich nach der DNA-Wissenschaftlerin Rosalind Franklin benannt wurde. China plant einen Orbiter und einen Rover, Japan hat einen Orbiter und einen Lander in Arbeit, und die Vereinigten Arabischen Emirate planen auch ihren ersten Mars-Orbiter - alles im Jahr 2020. Zwei weitere Raumschiffe der indischen und japanischen Raumfahrtagenturen sollen folgen in 2022 bzw. 2024.
Ein Selbstporträt von NASAs Curiosity Rover auf dem unteren Mount Sharp. Das zusammengesetzte Bild kombiniert mehrere Bilder, die vom Mars Hand Lens Imager (MAHLI) von Curiosity am 5. August 2015 anlässlich des 1.065. Mars-Tags (Sol) der Mars-Arbeit des Rovers aufgenommen wurden. (NASA / JPL-Caltech / MSSS) Die ehrgeizigste dieser Missionen ist die NASA-Mission Mars 2020 (die vor dem Start einen offiziellen Namen erhalten wird). Während der Rover 2020 noch im Bau ist, hat die NASA einen wichtigen Schritt unternommen, um die Ziele der Mission zu erreichen: die Auswahl eines Landeplatzes. Der Jezero-Krater, die zukünftige Heimat des Mars 2020, verfügt über ein jetzt trockenes Flussdelta, in dem einst Dämpfe in einen großen Seeboden geflossen sein sollen.
"Der Jezero-Krater hat einige Hauptaspekte, die ihn sehr attraktiv machen", sagt Michael Meyer, leitender Wissenschaftler der NASA für Marserkundung. „Eins ist, dass du es dir ansehen kannst und weißt, dass es ein Delta ist. Die Geomorphologie ist ziemlich offensichtlich. “
Meyer sagt, dass Beweise von Umlaufbahnen auf vergangene Flüsse hinweisen, die in das Seebecken fließen und Materialien von überall auf der Welt transportieren. Infolgedessen "haben Sie dort eine gute Ansammlung von Mineralien."
Der geologisch reiche Jezero-Krater macht das ausgetrocknete Seebett zu einem idealen Standort für eines der Hauptziele von Mars 2020: Proben zwischenzuspeichern und auf der Oberfläche abzulegen, damit sie in Zukunft aufgesammelt und zur Erde zurückgebracht werden können. Das Problem ist, dass es derzeit keine zukünftige Mission zur Probenrückgabe gibt - und für Planetenwissenschaftler ist die Idee, Proben auf dem Mars zu sammeln und unbegrenzt dort zu belassen, einfach ungenießbar.
"Es wird beginnen, Samples für die Rückkehr zur Erde zwischenzuspeichern", sagt Dreier. "Die Frage ist jedoch, ob wir kommen werden, um sie zu holen."
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Es ist schwer, den Wert planetarischer Proben zu überschätzen, die in Labors auf der Erde zurückgebracht wurden - und die Menschheit hat noch nie eine Probe vom Mars zurückgegeben. Verglichen mit der Verwendung von Instrumenten an Bord eines Raumfahrzeugs können Wissenschaftler Proben am Boden mit viel höherer Präzision messen und so subtile Hinweise wie Isotopenverhältnisse aufdecken, die den Nachweis von Leben mit einer "Rauchwaffe" erbringen könnten.
Ohne eine Probenrückgabe „werden Sie Verbrennungen durch Pulver finden“, sagt Meyer. "Du wirst die Waffe nicht finden."
Eine Muster-Rückführungsmission war lange Zeit ein Ziel der Planetenwissenschaftler und geht auf eine Studie aus dem Jahr 2007 mit dem Titel "Eine astrobiologische Strategie zur Erforschung des Mars" zurück.
"Es hat festgelegt, was Sie tun müssen, um herauszufinden, ob es Leben auf dem Mars gibt", sagt Meyer. „Im Wesentlichen ging es darum: Der nächste Schritt besteht darin, Musterretouren durchzuführen.“
Um die Proben zu sammeln, die Mars 2020 auf der Oberfläche des Planeten hinterlässt, erwägt die NASA mehrere Missionspläne. Die Hauptidee ist, einen Lander mit einem kleinen "Fetch Rover" zu verwenden, um die Proben zu fangen und sie dann in die Mars-Umlaufbahn zu sprengen, wo ein Raumschiff sie schnappen und nach Hause fliegen würde.
Die Probenrückgabe ist „im Allgemeinen innerhalb der wissenschaftlichen Gemeinschaft eines der vorrangigsten wissenschaftlichen Ziele“, sagt Dreier.
Die Entscheidung, eine solche Mission zu finanzieren, die laut Dreier voraussichtlich 2 oder 3 Milliarden US-Dollar kosten würde, trifft jedoch der Kongress, nicht die NASA. Die derzeitige Regierung des Weißen Hauses, die maßgeblichen Einfluss auf die Richtung der NASA ausübt, konzentriert sich eher auf die Erforschung des Mondes durch Menschen als auf die Erforschung des Mars durch Roboter, auch wenn die Entsendung von Astronauten zum Mars ein erklärtes langfristiges Ziel ist.
Laut Meyer besteht innerhalb der NASA jedoch eine gewisse Trägheit gegenüber einer Probenrückführungsmission - meist in Form von Durchführbarkeitsstudien. Optimistisch könnte die Raumfahrtbehörde auf das Startfenster 2026 schießen, um etwas vom roten Regolith des Mars zurückzubringen.
Wenn die NASA nach 2020 erst 2026 einen erneuten Start zum Mars versucht, ist dies die längste Lücke in den Mars-Missionen der Weltraumorganisation seit einer Unterbrechung zwischen 1975 und 1992.
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In den kommenden zehn Jahren könnte die NASA mit einem grundlegenderen Problem konfrontiert sein, als nicht gesammelte Proben auf der Marsoberfläche zu belassen. Die primären Telekommunikationsrelais zwischen Erde und Mars, Mars Odyssey und Mars Reconnaissance Orbiter, sind ungefähr 17 bzw. 13 Jahre alt.
„Wir wissen sehr gut, dass es dumm ist, sich darauf zu verlassen, dass sie in 20 Jahren dort sind“, sagt Meyer. "Es ist glaubwürdiger, darauf zu bauen, dass sie in zehn Jahren dort sind."
Ein Vorschlag für ein neues Raumschiff in der Umlaufbahn als Kommunikationsverbindung, Next Mars Orbiter (nächster Mars-Orbiter), wurde ursprünglich für den Start im Jahr 2022 ins Auge gefasst. Die verschiedenen und konkurrierenden Bedürfnisse für ein neues Mars-Raumschiff haben jedoch seitdem den ursprünglichen Plan verworfen. Viele Wissenschaftler möchten die nächste Mission zum Mars für die Probenrückgabe nutzen, während andere argumentieren, dass die Notwendigkeit eines Kommunikationsrelais unmittelbarer ist - und eine dritte Option würde den Next Mars Orbiter in eine groß angelegte Mission verwandeln, die beides kann, eine Perspektive das würde bedeutende technologische Fortschritte erfordern. Auf jeden Fall scheint es unwahrscheinlich, dass Next Mars Orbiter (oder was auch immer es wird) bis Ende der 2020er Jahre startet.
Die NASA hat jedoch eine andere mögliche Lösung. Zukünftige Operationen der NASA könnten sich auf Missionen anderer Weltraumagenturen verlagern. Institutionen auf der ganzen Welt haben Marsambitionen, von Ländern wie Indien und den Vereinigten Arabischen Emiraten bis hin zu privaten Unternehmen wie SpaceX.
Durch die Zusammenarbeit mit internationalen und privaten Raumfahrtinstitutionen konnte die NASA günstig CubeSats oder andere kleine Raumschiffe senden. Eine solche Mission könnte theoretisch als Vermessungs- und Wissenschaftsmission für eine Behörde fungieren und gleichzeitig als Kommunikationsrelais für die NASA fungieren.
"Wir sind bereit, einen anderen Modus zu unterhalten", sagt Meyer. "Anstatt ein Raumschiff zu kaufen und es x machen zu lassen, kaufen wir einfach x und lassen jemanden darüber nachdenken, was er damit machen soll."
Mars 2020 entwickelt sich zu einer der ehrgeizigsten Erkundungsmissionen für Planeten in der Geschichte und könnte ein beispielloses Bild der Geschichte, Bewohnbarkeit und Lebensfähigkeit des Planeten für zukünftige menschliche Erkundungen liefern. Der Rover wird aber auch wertvolle Proben von Mars-Material sammeln, der wahre Schlüssel, um die Vergangenheit des Planeten zu erschließen - und im Moment weiß niemand, wie wir sie abholen werden.
