NASA rozbíhá novou iniciativu k dopravě vzorků z Marsu

Dlouhodobým cílem NASA je mít schopnost roboticky dopravit na Zemi vzorky z rudé planety. Agentura proto rozbíhá novou iniciativu komplikacemi provázeného programu MSR (Mars Sample Return), která nese označení PSRA (Perseverance Sample Retrieval Architecture). Plán počítá se vznikem čerstvé strategie NASA na získání vzorků odebraných roverem Perseverance a jejich dopravu na Zemi. Iniciativa PSRA byla zmíněna 9. listopadu z úst Tiffany Morgan, ředitelky programu MEP (Mars Exploration Program) agentury NASA, během virtuálního setkání skupiny MEPAG (Mars Exploration Program Analysis Group).

Cíle strategie PSRA se dají shrnout takto:

• Vyvinout nestranná doporučení pro získání vzorků Marsu odebraných roverem Perseverance a jejich dopravu na Zemi
• Posoudit požadavky navržené mise
• Zhodnotit dosavadní zkušenosti
• Vyhodnotit současné schopnosti a možnosti získání

Morgan poznamenala, že v lednu 2027 začne pracovat tým zaměřený na strategii PSRA, přičemž závěrečná zpráva má být publikována na přelomu let 2027 a 2028. Činnost PSRA se odehrává na pozadí toho, že na rudé planetě již působí rover, který sbírá a ukládá vzorky. Americké vozítko Perseverance brázdí od svého přistání v únoru 2021 kráter Jezero a jeho okolí. Rover o velikosti srovnatelné s osobním autem sbírá vybrané vzorky z celé oblasti a některé z nich po uložení do hermeticky těsných pouzder vyloží na povrch, zatímco jiné si ponechává ve svých útrobách. Tyto vzorky mohou ukrývat stopy dávného života na stále ještě tajemném Marsu.

NASA a Evropská kosmická agentura několik let pečlivě spřádaly plány na vyslání budoucích sond k Marsu, které měly získat vzorky odebrané roverem Perseverance a dopravit je na Zemi, kde by tyto vědecky mimořádně cenné materiály prošly pečlivou inspekcí s využitím nejdokonalejšího analytického vybavení. V průběhu let však několik kontrol projektu MSR od nezávislých skupin zveřejnilo šokující zjištění ohledně nákladů. Jedna z posledních cenovek za celý projekt udávala 11 miliard dolarů, přičemž vzorky se měly dostat na Zemi v roce 2040. Tento závěr byl samotnou NASA považován za příliš nákladný a v přijatelném časovém rámci neproveditelný.

Další expertní skupina nakonec dospěla k závěru, že je možné přivézt vzorky z Marsu již v roce 2035, a to za nižší náklady na let a start ve výši přibližně 8 miliard dolarů. Jak si zhodnocení PSRA poradí s náklady a mnoha dalšími otazníky kolem MSR zatím zůstává nejasné.

V první řadě je ale potřeba odpovědět, proč se mají vzorky dopravovat pomocí robotů. Proč bychom neměli nechat lidské průzkumníky, aby s sebou při návratu něco nepřivezli? Na setkání MEPAG vystoupil také Bruce Jakosky z Laboratoře pro atmosférickou a kosmickou fyziku (Laboratory for Atmospheric and Space Physics) z coloradského Boulderu a z Department of Earth and Space Sciences na University of Washington. Jakosky vyzval k integrovanému přístupu pro plánovanou pilotovanou výpravu k Marsu. Zdůraznil přitom doporučení vycházející z workshopu, na kterém se podílel, který organizovala Explore Mars, Inc. a konal se vloni v květnu. Jak sdělil Jakosky serveru Space.com, tato zpráva se zaměřila na dopady MSR z hlediska snížení rizik pro pilotované mise, spíše než aby se zaměřovala na vědu.

„Úkolem je porozumět rizikům pro astronauty i hardware. Mezi tato rizika patří i riziko spojené se sloučeninami přítomnými v půdě, které jsou pro astronauty nebezpečné při vdechnutí,“ zmínil Jakosky a dodal: „To zahrnuje již identifikované chloristany a chlorometany, jakož i detekci dalších látek, které by se zde mohly vyskytovat. Zahrnuje to také prach, který mohou astronauti vdechovat a který může mít vliv na opotřebení vybavení.“ Během setkání MEPAG Jakosky zmínil výhody dopravy vzorků na Zemi před pilotovanou výpravou na Mars, jako jsou:

• Identifikace a charakteristika známých nebezpečných chemikálií pro zajištění bezpečnosti astronautů a hledání možných dodatečných nebezpečných sloučenin.
• Charakteristika velmi jemných prachových částic, které by mohly způsobit astronautům dýchací potíže.
• Charakteristika vlastností prachu a regolitu pro návrh skafandrů a jejich opotřebování.
• Pátrání v předstihu
• Hledání ještě před příchodem lidí stop po existujícím životě, který by mohl interagovat s pozemským životem.
• Posílení efektivity astronautů na povrchu a vědeckých přínosů pilotovaných misí tím, že poskytne prvotní kontext a analýzu.
• Demonstrace obousměrné cesty na Mars.
• Demonstrace úspěšné okružní cesty včetně vstupu do atmosféry, sestupu, přistání a vzletu z povrchu Marsu.
• Demonstrace implementace protokolů planetární ochrany. Ačkoliv pilotované mise by nevyužívaly stejné přístupy, poznatky získané při jejich realizaci by výrazně usnadnily plánování a provádění těchto misí s lidskou posádkou.

A je tu ještě jeden faktor pro NASA, který ji tlačí k dalšímu přehodnocení plánů MSR. Čína totiž připravuje svou vlastní misi Tianwen-3 k dopravě vzorků z Marsu. Podle CNSA (China National Space Administration) bude mise Tianwen-3 obsahovat lander, sestupný modul, servisní pouzdro, orbiter a modul pro vstup do zemské atmosféry. Zatím se zdá, že Tianwen-3 zůstává v plánu na období okolo roku 2028, přičemž misi mají obsloužit dvě rakety Dlouhý pochod 5 startující z kosmodromu Wenchang nacházejícím se v nejjižnější čínské ostrovní provincii Hainan. Tianwen-3 by měla na Zemi dopravit přibližně 500 gramů vzorků v roce 2031.