Asiat muuttuvat Marsissa. Kahden vuosikymmenen ajan NASA on säännöllisesti käynnistänyt tehtäviä planeetalle harjoittamalla jatkuvaa robotti etsintää. Nämä tehtävät ovat paljastaneet merkkejä vedestä, monimutkaisista orgaanisista yhdisteistä, vulkaanisesta aktiivisuudesta ja houkuttelevista vihjeistä mahdollisesta elämästä - joko sukupuuttoon ja menneisyyteen, tai kenties varjoon planeetan maanalaisiin ulottuvuuksiin tähän päivään saakka.
2000-luvun kynnyksestä lähtien NASA on onnistuneesti lähettänyt kahdeksan avaruusalusta Marsiin, kiertoradalle tai maahan ilman epäonnistumisia. Mutta katsot tulevaisuuteen, NASAn operaatioiden selkeä puute planeetalla rikkoo mallin, joka on jatkunut vuosikymmenien ajan.
"Otamme itsestäänselvyytenä tätä uskomatonta läsnäoloa, joka NASA: lla on ollut 20 vuoden ajan, ja seuraamme sen kuivumista", sanoo Casey Dreier, pääasianajaja ja vanhempi avaruuspoliittinen neuvonantaja Planetary Society -järjestössä, joka on Carlin yhdessä perustama kansalaisjärjestö. Sagan vuonna 1980 puolustamaan avaruustieteitä ja -tutkimuksia.
Lähitulevaisuudessa Marsin maisema ei näytä puuttuvan robottitoiminnasta. InSight-laskuri kosketti planeetan pintaa viime marraskuussa. Juuri viime viikolla NASA ilmoitti, että Opportunity-rover, joka oli tutkinut Marsia melkein 15 vuotta, on lopulta sulkenut hyväksi. Ja kun vuoden 2020 Mars-operaatioiden käynnistysikkuna lähestyy, maat ympäri maailmaa valmistautuvat planeettojenvälisiin laukaisuihin - eniten avaruusaluksia, jotka lentävät Marsille samaan aikaan historiassa.
Vuoden 2020 jälkeen Marsin manifesti on kuitenkin näkyvästi ohut. Ilman tehtävää seurata NASA: n Mars 2020 -reittiä, monet tutkijat jättävät miettimään, mikä tapahtuu parhaiten saavutettavissa olevan ja vieraanvaraisimman maailman tutustumisessa omamme ulkopuolelle - planeetalle, johon NASA aikoo laskeutua astronauteja toisessa 20 lyhyessä vuodessa.
**********
Mars ja Earth kohdistuvat 26 kuukauden välein ihanteellisen laukaisun aikaansaamiseksi punaiselle planeetalle. Ei sattumalta NASA on lähettänyt avaruusaluksen Marsiin keskimäärin joka toinen vuosi vuodesta 2000. Seuraava laukaisuikkuna avautuu heinäkuussa ja elokuussa 2020 avaruusaluksen odotetaan saapuvan Marsiin noin puoli vuotta myöhemmin.
Vuonna 2020 NASA aikoo lähettää lippulaivakierroksen - päivitetyn version Curiositystä - Marsin pinnalle. Myös Euroopan avaruusjärjestö (ESA) ja Roscosmos suunnittelevat lähettävänsä ensi vuonna Marsiin äskettäin DNA-tutkijalle Rosalind Franklinille nimitetyn roverin. Kiina suunnittelee kiertäjää ja roveria, Japanissa on kiertäjä ja laskuri töissä, ja Yhdistyneet arabiemiirikunnat suunnittelevat myös ensimmäisen Marsin kiertäjän - kaikki vuonna 2020. Kaksi muuta Intian ja Japanin avaruusjärjestöjen avaruusalusta on suunniteltu seuraamaan vuonna 2022 ja vastaavasti 2024.
Omakuva NASA: n Curiosity roverista alemmalla Mount Sharp -kadulla. Yhdistelmäkuva yhdistää useita kuvia, jotka Curiosityn Mars Hand Lens Imager (MAHLI) on ottanut 5. elokuuta 2015, 1.065. Marsin päivän tai soolin aikana roverin työstä Marsilla. (NASA / JPL-Caltech / MSSS) Kunnianhimoisin näistä tehtävistä on NASA: n Mars 2020 (joka saa virallisen nimen ennen laukaisua). Vaikka vuoden 2020 rover on vielä rakenteilla, NASA on ottanut tärkeän askeleen kohti operaation tavoitteiden saavuttamista: valinnut laskupaikan. Jezero-kraatterissa, Mars 2020: n tulevassa kodissa, on nyt kuiva joen suisto, josta höyryjen uskotaan kerran virtaneen suureen järvipenkkiin.
"Jezero-kraatterilla on muutama tärkeä näkökohta, jotka tekevät siitä erittäin houkuttelevan", sanoo NASA: n Marsin tutkimuksen johtava tutkija Michael Meyer. ”Yksi on se, että voit katsoa sitä ja tiedät, että se on delta. Geomorfologia on melko ilmeinen. ”
Meyer kertoo, että todisteita väittäjiltä viittaa joen menneisyyteen virtaavan järven valuma-alueelle kuljettaen materiaaleja kaikkialta planeetasta. Seurauksena on, että "sinulla on hyvä kokoelma mineraaleja siellä."
Geologisesti rikas Jezero-kraatteri tekee kuivatusta järvenpohjasta ihanteellisen paikan yhdelle Mars 2020: n päätavoitteista: tallentaa näytteet välimuistiin ja tallettaa ne pintaan tulevaa operaatiota varten, joka poimii ja käynnistää takaisin maan päälle. Ongelmana on, että tulevaisuuden näytteenpalautusoperaatiota ei ole tällä hetkellä - ja planeettatutkijoille ajatus kerätä näytteitä Marsiin ja jättää ne sinne loputtomiin on yksinkertaisesti valumaton.
"Se alkaa tallentaa näytteitä välimuistiin palaamiseksi maan päälle", Dreier sanoo. "Kysymys on kuitenkin, aiommeko saada heidät."
**********
Maan laboratorioille takaisin tuotujen planeetanäytteiden arvoa on vaikea yliarvioida - ja ihmiskunta ei ole koskaan palannut näytettä Marsista. Avaruusaluksen lentokoneessa käytettävien välineiden käyttämiseen verrattuna tutkijat voivat mitata näytteitä maassa paljon tarkemmin, paljastaen sellaisia hienoja vihjeitä kuin isotooppisuhteet, jotka voisivat tarjota todistuksen ”tupakointipistoolista” elämästä.
Ilman näytteen palautusta “löydät palovammoja”, Meyer sanoo. "Et aio löytää aseita."
Näytteen paluumatka on jo pitkään ollut planeettatutkijoiden tavoite, jäljittääkseen sen viralliset lähtökohdat ainakin vuoden 2007 tutkimukseen, jonka otsikko on ”Astrobiologinen strategia Marsin tutkimiseksi”.
"Siinä esitettiin, mitä sinun oli tehtävä saadaksesi selville, oliko Marsilla elämää", Meyer sanoo. "Se pääasiallisesti päätyi seuraavaan vaiheeseen: Seuraava vaihe on suorittaa näytteen palautukset."
NASA kerää näytteitä, jotka Mars 2020 jättää planeetan pinnalle, NASA harkitsee useita operaatiosuunnitelmia. Johtava idea on käyttää laskulaitetta pienellä “nouto-roverilla” tarttumaan näytteisiin ja räjäyttää ne sitten Marsin kiertoradalle, missä avaruusalukset tappaisivat ne ja lentäisivät takaisin kotiin.
Näytteen palautus on ”laajasti tiedeyhteisön sisällä yksi tärkeimmistä tieteellisistä tavoitteista”, Dreier sanoo.
Päätöksen tällaisen operaation rahoittamisesta, joka Dreierin mukaan todennäköisesti maksaisi noin 2–3 miljardia dollaria, tekee kuitenkin kongressi, ei NASA. Nykyinen Valkoisen talon hallinto, jolla on huomattavaa vaikutusta NASAn suunnan muokkaamiseen, keskittyy kuun etsimiseen ihmisillä eikä Marsin robottitutkimukseen, vaikka astronautien lähettäminen Marsiin on asetettu pitkän aikavälin tavoite.
NASA: n sisällä Meyer kuitenkin sanoo, että näytteen paluumatkalla on jonkin verran hitautta - lähinnä toteutettavuustutkimusten muodossa. Optimistisesti avaruusjärjestö voisi ampua vuoden 2026 laukaisuikkunaan palauttaakseen osan Marsin punaisesta regolitista.
Jos NASA ei yritä uutta lentoa Marsiin vuoteen 2026 saakka, vuoden 2020 jälkeen, se on pisin aukko avaruusjärjestön Marsiin tekemissä matkoissa välillä 1975-1992.
**********
Tulevalla vuosikymmenellä NASA voi kohdata perusteellisemman ongelman kuin kerättämättömien näytteiden jättäminen Marsin pinnalle. Ensisijaiset maan ja Marsin, Mars Odysseyn ja Mars Reconnaissance Orbiterin väliset tietoliikennereleet ovat noin 17 ja 13 vuotta vanhoja.
"Tiedämme täysin hyvin, että ollaan tyytyväisiä heidän olemiselleen 20 vuoden kuluttua", on typerä ", Meyer sanoo. "Pankkitoiminta siitä, että he ovat siellä 10 vuoden kuluttua, on uskottavampaa."
Ehdotus uudeksi kiertoradalla toimivaksi avaruusalukseksi, jota kutsutaan Next Mars Orbiter -nimeksi, suunniteltiin alun perin laskeutumaan vuonna 2022. Uuden Mars-avaruusaluksen erilaiset ja kilpailevat tarpeet ovat sittemmin hylänneet alkuperäisen suunnitelman. Monet tutkijat haluavat käyttää seuraavaa Marsiin suuntautuvaa matkaa näytteiden palauttamiseen, kun taas toiset väittävät, että viestintärele on tarpeen välittömämmin - ja kolmas vaihtoehto merkitsisi Next Mars -välilehden laajamittaiseksi operaatioksi, joka voisi tehdä molemmat, mahdollisuuden. se vaatisi merkittävää teknistä kehitystä. Joka tapauksessa Next Mars Orbiter (tai mikä tahansa siitä tulee) näyttää todennäköisesti käynnistyvän vasta 2020-luvun lopulla.
NASA: lla on kuitenkin toinen potentiaalinen ratkaisu. Tulevat NASA-operaatiot voivat ajaa matkalla muiden avaruusjärjestöjen lähettämiin operaatioihin. Laitoksilla ympäri maailmaa on Mars-tavoitteita, Intiasta ja Arabiemiirikunnista, kuten SpaceX, kuten yksityisistä yrityksistä.
Yhteistyössä kansainvälisten ja yksityisten avaruuslaitosten kanssa NASA voisi kohtuudella lähettää CubeSatsia tai muita pienimuotoisia avaruusaluksia. Tällainen operaatio voisi teoriassa toimia tutkijana ja tieteellisenä tehtävänä yhdellä virastolla samalla kun se kaksinkertaistuisi viestinnän välittäjänä NASA: lle.
"Olemme valmiita viihdyttämään erilaista moodia", Meyer sanoo. "Sen sijaan, että ostaisimme avaruusaluksen ja tarvitsisimme sen x: n tekemiseen, ostamme itse asiassa vain x: n ja annamme jonkun muun miettiä, mitä sen kanssa tehdä."
Mars 2020 on muuttumassa yhdeksi historian kunnianhimoisimmista planeettatutkimusoperaatioista, ja se voisi tarjota ennennäkemättömän kuvan planeetan historiasta, asumiskelpoisuudesta ja elinkelpoisuudesta tulevalle ihmisen etsinnälle. Mutta rover kerää myös korvaamattomia näytteitä marsialaisesta materiaalista, todellinen avain planeetan menneisyyden vapauttamiseen - ja tällä hetkellä kukaan ei tiedä, kuinka aiomme noutaa ne.
