_ Returul eșantionului pe Marte al NASA misiunea are probleme — dar este un pas vital pentru trimiterea oamenilor pe planeta roșie

NASA a cerut recent comunității științifice să ajute să vină cu idei inovatoare pentru modalități de a-și îndeplini misiunea Mars Sample Return (MSR) . Acest lucru a fost ca răspuns la un raport al unui consiliu independent care a considerat că prețul său de 11 miliarde de dolari SUA (8,7 miliarde de lire sterline) era prea scump, iar calendarul pentru 2040 prea îndepărtat în viitor.

Pe scurt, ambițiosul planul era să colecteze mostre de rocă stocate în containere de roverul Perseverance al NASA și să le livreze laboratoarelor de pe Pământ. Perseverance a explorat craterul Jezero de pe Marte, despre care se crede că a găzduit cândva un lac străvechi, din 2021. Misiunea ar livra mostre prin trimiterea unui dispozitiv de aterizare care transportă o rachetă (Sample Retrieval Lander de la NASA) pe suprafața lui Marte.

Perseverența ar livra apoi mostrele de rocă stocate în cache la aterizare, cu elicoptere mici drone livrate pe aterizare ca rezervă. Mostrele lui Perseverance ar fi apoi lansate pe orbita lui Marte folosind racheta aterizatorului. O navă spațială aflată deja pe orbita marțiană, Earth Return Orbiter, ar intercepta apoi aceste mostre și le-ar livra pe Pământ.

Vezi că termenele limită sunt împinse în viitor nu este nou. S-a întâmplat cu planurile NASA de a reveni pe Lună și cu misiunea ExoMars a Europei de a găsi viață pe planeta roșie. Deși este bine să fim realiști în ceea ce privește cronologia, peisajul explorării spațiului s-a schimbat în ultimele două decenii, pe măsură ce organizații precum NASA se confruntă cu probleme financiare pe scară largă și pierderi de locuri de muncă.

Superputeriile statului nu mai trimit oameni. pe Lună cu bugete uriașe, așa cum au făcut-o în epoca Apollo. Prin urmare, inovația și eficiența sunt vitale pentru a face posibilă din punct de vedere financiar explorarea spațiului.

Companiile private ocupă o cotă mai mare de piață a spațiului în vest. Acesta este un moment decisiv pentru explorarea spațiului și un semnal de alarmă pentru a urmări inovația care limitează cheltuielile. Alternativa este de a risca abandonarea frontierei finale.

Returul probei de pe Marte are potențialul de a fi inovator din punct de vedere științific în mai multe moduri. S-a descoperit că rocile colectate din craterul Jezero, în special un afloriment numit Vârful lui Bunsen, sunt formate din minerale depuse în apă.

Pe Pământ, mineralele depuse prin apă sunt bune la captarea materialelor biologice, cum ar fi microorganismele. . Ele pot oferi, de asemenea, o indicație asupra condițiilor climatice în momentul în care s-a format roca.

Există limite ale științei care pot fi efectuate cu instrumente științifice care sunt, de asemenea, suficient de ușoare pentru a fi încărcate pe un rover. Capacitatea de a analiza mostre de rocă marțiană într-un laborator de pe Pământ ar putea oferi perspective profunde asupra posibilităților de viață în spațiu.

Dar există un motiv și mai fundamental pentru care returnarea probei de pe Marte este atât de importantă. Este o piatră de temelie pentru a pune oamenii pe Marte. Programul NASA de explorare a spațiului uman își propune în mod explicit să pună oamenii pe Marte.

Dacă nu poți aduce înapoi o probă de rocă, cum vei aduce vreodată înapoi un astronaut? Depozitarea și returnarea în siguranță a mărfurilor prin lansarea de pe o altă planetă înapoi pe Pământ, într-un mod viabil din punct de vedere economic, sunt toate necesare pentru o misiune umană pe Marte.

Misiunile în spațiu sunt periculoase, astronauții nu se pot baza pe controlul misiunii la peste 100 de milioane de mile distanță. Orice încercare de a pune cizme pe Marte trebuie făcută în etape pentru a reduce riscul.

O serie de agenții spațiale din întreaga lume explorează potențialele misiuni de a livra mostre de material de pe Marte sau de pe lunile sale. , inclusiv China și Japonia. O parte din motivul acestui interes este ca o dovadă de concept pentru aterizările umane, deși una la scară redusă.

În ciuda importanței misiunii, NASA trebuie încă să reducă bugetul de returnare a probei de pe Marte de la 11 miliarde USD la 8 miliarde USD pentru a-l îndeplini. În timp ce un plan revizuit urmărește să simplifice arhitectura misiunii pentru a o face mai puțin complexă, așa cum sugerează apelul NASA pentru idei, inovațiile din mediul academic vor trebui introduse la nivel de proiectare.

Există multe exemple în care inginerii vin deja cu inovații în hardware-ul de explorare spațială care ar putea oferi astfel de eficiențe. De exemplu, roverele mai mici și mai ușoare, care sunt încă capabile să reziste la mediile dure de pe alte corpuri planetare, ar putea reduce costurile și ar oferi alte beneficii.

Un șasiu neconvențional bazat pe modul în care peștii de nisip se deplasează pe țărm ar putea ajuta roverele depășesc obstacole mari cu mai puține roți, slăbindu-și greutatea și dimensiunea.

De asemenea, greutatea roverelor ar putea fi economisită prin explorarea metodelor inovatoare de foraj și eșantionare. Soluțiile prototip cu mecanisme interne care suportă burghie mai ușoare și depozitare extinsă a probelor ar trebui să fie o prioritate pentru proiectanți. Acestea s-ar putea să nu ajute actuala misiune de returnare a probei de pe Marte, care va folosi un rover deja pe Marte, dar ar putea reduce costurile viitoarelor misiuni de eșantionare.

NASA cere comunității științifice să vină cu noi modalități. a efectua returnarea probei de pe Marte este o recunoaștere a faptului că lucrurile nu pot continua așa cum sunt. Explorarea spațiului trebuie să îmbrățișeze inovația, iar un prim pas pentru aceasta este implicarea în mediul academic.

Pentru a consolida și accelera cercetarea de tranziție, transferul de cunoștințe de la inventatorii inițiali din laborator în teren va fi vital pentru longevitatea domeniului. și depinde de relații mai strânse și durabile cu academicieni și grupurile de cercetare care se uită la spațiu.

Companiile private care intră în cursa spațială - și noi puteri spațiale precum India, China, Arabia Saudită și Emiratele Arabe Unite - au demonstrat că sunt dispuși să privească dincolo de proiectele care au funcționat până acum, îmbrățișând inovația pentru a îmbunătăți eficiența costurilor.

Dacă organizațiile vechi nu încep să se gândească serios la modul în care inovația și transferul de cunoștințe pot face explorarea spațiului mai ieftină, vor trebui să întrebe ei înșiși își pun întrebări grele în viitor dacă doresc să continue să participe la explorarea spațială de ultimă oră.

Acest articol este republicat din The Conversation sub o licență Creative Commons. Citiți articolul original.

(Fluierul)