Μια βασική αποστολή της NASA στην αναζήτηση ζωής πέρα από τη Γη, το Mars Sample Return, βρίσκεται σε πρόβλημα. Ο προϋπολογισμός του έχει αυξηθεί από 5 δισεκατομμύρια δολάρια σε πάνω από 11 δισεκατομμύρια δολάρια και η ημερομηνία επιστροφής του δείγματος θα μπορούσε να μετατεθεί από το τέλος αυτής της δεκαετίας στο 2040.
Η αποστολή θα είναι η πρώτη που θα επιχειρήσει να φέρει δείγματα πετρωμάτων από τον Άρη πίσω στη Γη, ώστε οι επιστήμονες να τα εξετάσουν για σημάδια προηγούμενης ζωής.
Ο διαχειριστής της NASA Bill Nelson είπε κατά τη διάρκεια συνέντευξης Τύπου στις 15 Απριλίου 2024 ότι η αποστολή στην τρέχουσα μορφή της είναι πολύ ακριβή και πολύ αργή. Η NASA έδωσε σε ιδιωτικές εταιρείες ένα μήνα για να υποβάλουν προτάσεις για έναν ταχύτερο και πιο οικονομικό τρόπο επιστροφής των δειγμάτων.
Ως αστρονόμος που έχει σπουδάσει κοσμολογία και έχει γράψει ένα βιβλίο για πρώιμες αποστολές στον Άρη, παρακολουθώ το δείγμα της ιστορίας της επιστροφής. Ο Άρης είναι το πλησιέστερο και καλύτερο μέρος για να αναζητήσετε ζωή πέρα από τη Γη, και εάν αυτή η φιλόδοξη αποστολή της NASA αποτύχει, οι επιστήμονες θα έχαναν την ευκαιρία να μάθουν πολλά περισσότερα για τον Κόκκινο Πλανήτη.
Η κατοικησιμότητα του Άρη
Οι πρώτες αποστολές της NASA που έφτασαν στην επιφάνεια του Άρη το 1976 έδειξαν ότι ο πλανήτης ήταν μια παγωμένη έρημος, ακατοίκητη χωρίς πυκνή ατμόσφαιρα για την προστασία της ζωής από την υπεριώδη ακτινοβολία του ήλιου. Ωστόσο, μελέτες που διεξήχθησαν την τελευταία δεκαετία υποδηλώνουν ότι ο πλανήτης μπορεί να ήταν πολύ θερμότερος και υγρότερος πριν από αρκετά δισεκατομμύρια χρόνια.
Τα ρόβερ Curiosity και Perseverance έχουν δείξει ότι το πρώιμο περιβάλλον του πλανήτη ήταν κατάλληλο για μικροβιακή ζωή.
Βρήκαν τα χημικά δομικά στοιχεία της ζωής και τα σημάδια των επιφανειακών υδάτων στο μακρινό παρελθόν. Το Curiosity, το οποίο προσγειώθηκε στον Άρη το 2012, είναι ακόμα ενεργό. Το δίδυμο Perseverance του, το οποίο προσγειώθηκε στον Άρη το 2021, θα παίξει κρίσιμο ρόλο στην αποστολή δείγματος επιστροφής.
Γιατί οι αστρονόμοι θέλουν δείγματα από τον Άρη
Η NASA αναζήτησε ζωή σε έναν βράχο του Άρη για πρώτη φορά το 1996. Οι επιστήμονες ισχυρίστηκαν ότι ανακάλυψαν μικροσκοπικά βακτηριακά απολιθώματα στον αρειανό μετεωρίτη ALH84001. Αυτός ο μετεωρίτης είναι ένα κομμάτι του Άρη που προσγειώθηκε στην Ανταρκτική πριν από 13.000 χρόνια και ανακτήθηκε το 1984. Οι επιστήμονες διαφώνησαν σχετικά με το αν ο μετεωρίτης φιλοξενούσε ποτέ βιολογία, και σήμερα οι περισσότεροι επιστήμονες συμφωνούν ότι δεν υπάρχουν αρκετές ενδείξεις ότι ο βράχος περιέχει απολιθώματα.
Τα τελευταία 40 χρόνια, αρκετές εκατοντάδες μετεωρίτες του Άρη έχουν βρεθεί στη Γη. Αυτά είναι δωρεάν δείγματα που έπεσαν στη γη. Αν και μπορεί να φαίνεται διαισθητικό να τα μελετήσουν, οι επιστήμονες δεν μπορούν να πουν πού στον Άρη σχηματίστηκαν αυτοί οι μετεωρίτες. Επίσης, πετάχτηκαν από την επιφάνεια του πλανήτη από κρούσεις, και αυτά τα βίαια γεγονότα θα μπορούσαν εύκολα να έχουν καταστρέψει ή να αλλοιώσουν λεπτές ενδείξεις ζωής στους βράχους.
Δεν υπάρχει υποκατάστατο για τη μεταφορά δειγμάτων από μια περιοχή που ιστορικά θεωρούνταν φιλόξενη στη ζωή. Ως αποτέλεσμα, ο οργανισμός αντιμετωπίζει μια τιμή 700 εκατομμυρίων δολαρίων ανά ουγγιά, καθιστώντας αυτά τα δείγματα το πιο ακριβό υλικό που έχει συλλεχθεί ποτέ.
Μια συναρπαστική και πολύπλοκη αποστολή
Η επαναφορά των πετρωμάτων του Άρη στη Γη είναι η πιο φιλόδοξη αποστολή που έχει αναλάβει ποτέ η NASA και η πρώτη φάση έχει ήδη ξεκινήσει.
Η Perseverance συνέλεξε πάνω από δύο δωδεκάδες δείγματα βράχου και εδάφους και τα εναπόθεσε στο πάτωμα του κρατήρα Jezero, μια περιοχή που πιθανότατα κάποτε ήταν πλημμυρισμένη από νερό και μπορεί να έμενε ζωή. Το rover τοποθετεί τα δείγματα σε δοχεία στο μέγεθος των δοκιμαστικών σωλήνων. Μόλις το rover γεμίσει όλους τους σωλήνες δειγμάτων, θα τους συλλέξει και θα τους φέρει στη θέση όπου θα προσγειωθεί το Sample Retrieval Lander της NASA. Το Sample Retrieval Lander περιλαμβάνει έναν πύραυλο για να παραδώσει τα δείγματα σε τροχιά γύρω από τον Άρη.
Ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Διαστήματος έχει αναπτύξει ένα τροχιακό όχημα επιστροφής της Γης που θα συναντήσει τον πύραυλο σε τροχιά και θα συλλάβει το δοχείο δείγματος μεγέθους μπάσκετ. Στη συνέχεια, τα δείγματα σφραγίζονται αυτόματα σε ένα σύστημα βιοσυγκράτησης και μεταφέρονται σε μια κάψουλα εισόδου στη Γη που αποτελεί μέρος του Earth Return Orbiter. Μετά το μακρύ ταξίδι στο σπίτι, η κάψουλα εισόδου θα πέσει με αλεξίπτωτο στην επιφάνεια της Γης.
Η περίπλοκη χορογραφία αυτής της αποστολής, που περιλαμβάνει ένα rover, ένα προσγειωμένο, έναν πύραυλο, έναν τροχιακό και τον συντονισμό δύο διαστημικών υπηρεσιών, είναι άνευ προηγουμένου. Είναι ο λόγος για τον εκρηκτικό προϋπολογισμό και το μεγάλο χρονοδιάγραμμα.
Η απόδοση του δείγματος σπάει την τράπεζα
Το Mars Sample Return έκαψε μια τρύπα στον προϋπολογισμό της NASA, απειλώντας άλλες αποστολές που χρειάζονται χρηματοδότηση.
Το κέντρο της NASA πίσω από την αποστολή, το Jet Propulsion Laboratory, μόλις απέλυσε περισσότερους από 500 υπαλλήλους. Είναι πιθανό ότι ο προϋπολογισμός του Mars Sample Return ήταν εν μέρει υπεύθυνος για τις απολύσεις, αλλά οφείλονταν επίσης στο ότι το Εργαστήριο Jet Propulsion είχε ένα υπερφορτωμένο πρόγραμμα πλανητικών αποστολών και υπέστη περικοπές προϋπολογισμού.
Πέρυσι, μια έκθεση από μια ανεξάρτητη επιτροπή αναθεώρησης και μια έκθεση από το Γραφείο Γενικού Επιθεωρητή της NASA έθεσαν μεγάλες ανησυχίες σχετικά με τη σκοπιμότητα της αποστολής επιστροφής δείγματος. Αυτές οι εκθέσεις περιέγραψαν τον σχεδιασμό της αποστολής ως υπερβολικά περίπλοκο και επισήμαναν προβλήματα όπως ο πληθωρισμός, τα προβλήματα της εφοδιαστικής αλυσίδας και οι μη ρεαλιστικές εκτιμήσεις κόστους και χρονοδιαγράμματος.
Η NASA αισθάνεται επίσης τη ζέστη του Κογκρέσου. Για το οικονομικό έτος 2024, η Επιτροπή Προϋπολογισμού της Γερουσίας μείωσε τον προϋπολογισμό της NASA για την πλανητική επιστήμη κατά πάνω από μισό δισεκατομμύριο δολάρια. Εάν η NASA δεν μπορεί να κρατήσει το κόστος υπό έλεγχο, η αποστολή θα μπορούσε ακόμη και να ακυρωθεί.
Σκεφτείτε έξω από το κουτί
Δεδομένων αυτών των προκλήσεων, η NASA ζήτησε καινοτόμα σχέδια από την ιδιωτική βιομηχανία με στόχο τη μείωση του κόστους και της πολυπλοκότητας της αποστολής. Οι προτάσεις πρέπει να υποβληθούν έως τις 17 Μαΐου, ένα εξαιρετικά στενό χρονοδιάγραμμα για μια τόσο φιλόδοξη σχεδιαστική προσπάθεια. Και θα είναι δύσκολο για τις ιδιωτικές εταιρείες να βελτιώσουν το σχέδιο που εμπειρογνώμονες στο Εργαστήριο Jet Propulsion αφιέρωσαν πάνω από μια δεκαετία για να αναπτύξουν.
Ένας βασικός πιθανός παίκτης σε αυτή την κατάσταση είναι η εμπορική διαστημική εταιρεία SpaceX. Η NASA συνεργάζεται ήδη με το SpaceX για την επιστροφή της Αμερικής στο φεγγάρι. Για την αποστολή Artemis III, το SpaceX θα επιχειρήσει να προσγειώσει ανθρώπους στο φεγγάρι για πρώτη φορά μετά από περισσότερα από 50 χρόνια.
Ωστόσο, ο τεράστιος πύραυλος Starship που θα χρησιμοποιήσει το SpaceX για την Άρτεμις έχει ολοκληρώσει μόνο τρεις δοκιμαστικές πτήσεις και χρειάζεται πολύ περισσότερη ανάπτυξη προτού η NASA μπορέσει να του εμπιστευτεί ένα ανθρώπινο φορτίο.
Κατ’ αρχήν, ένας πύραυλος Starship θα μπορούσε να επιστρέψει ένα μεγάλο φορτίο αρειανών βράχων σε μια διετή αποστολή και με πολύ χαμηλότερο κόστος. Όμως το Starship εγκυμονεί μεγάλους κινδύνους και αβεβαιότητες. Δεν είναι σαφές εάν αυτός ο πύραυλος θα μπορούσε να επαναφέρει τα δείγματα που έχει ήδη συλλέξει η Perseverance.
Το Starship χρησιμοποιεί μια βάση εκτόξευσης και θα πρέπει να ανεφοδιαστεί με καύσιμα για ένα ταξίδι επιστροφής. Αλλά δεν υπάρχει εξέδρα εκτόξευσης ή βενζινάδικο στον κρατήρα Jezero. Το Starship έχει σχεδιαστεί για να μεταφέρει ανθρώπους, αλλά αν οι αστροναύτες πάνε στον Άρη για να συλλέξουν δείγματα, το SpaceX θα χρειαστεί έναν πύραυλο Starship ακόμη μεγαλύτερο από αυτόν που έχει δοκιμάσει μέχρι τώρα.
Η αποστολή αστροναυτών συνεπάγεται επίσης πρόσθετους κινδύνους και κόστος, και μια στρατηγική για την ανάπτυξη ανθρώπων θα μπορούσε να καταλήξει πιο περίπλοκη από το τρέχον σχέδιο της NASA.
Δεδομένων όλων αυτών των πιέσεων και περιορισμών, η NASA αποφάσισε να δει εάν ο ιδιωτικός τομέας θα μπορούσε να βρει μια επιτυχημένη λύση. Θα μάθουμε την απάντηση τον επόμενο μήνα.
Αυτό το άρθρο αναδημοσιεύτηκε από το The Conversation, έναν μη κερδοσκοπικό, ανεξάρτητο ειδησεογραφικό οργανισμό που σας φέρνει γεγονότα και αξιόπιστες αναλύσεις για να σας βοηθήσει να κατανοήσετε τον περίπλοκο κόσμο μας. Το έγραψε ο: Chris Impey, Πανεπιστήμιο της Αριζόνα
Διαβάστε περισσότερα:
Ο Chris Impey λαμβάνει χρηματοδότηση από το Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών και το Ιατρικό Ινστιτούτο Howard Hughes.