Teile des Mars zur Erde zu bringen ist teurer als erwartet

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Seit drei Jahren sammelt der automatisierte Roboter (Rover) Perseverance der NASA Gesteins- und Bodenproben auf dem Mars, um sie eines Tages auf die Erde zu bringen und auf Spuren von Leben und mehr zu analysieren. Die Sammlung war fruchtbar und der Rover hat etwa dreißig Proben beiseite gelegt, aber es besteht die Gefahr, dass diese auf dem Planeten verbleiben und nicht an terrestrische Forschungsgruppen geliefert werden, sowohl aufgrund der technischen Komplexität als auch weil die Kosten der Mission stärker gestiegen sind erwartet, dass die NASA ihre Pläne überprüfen muss.

Nach monatelangen Vergleichen, Analysen und Kostenüberprüfungen erkannten die Verantwortlichen der US-Raumfahrtbehörde am Montag, den 15. April, dass der Transport von Marsproben zur Erde unter den gegenwärtigen Bedingungen unmöglich sein würde. NASA-Administrator Bill Nelson machte mit seiner direkten, sachlichen Art klar: „Unter dem Strich sind die Ausgaben von 11 Milliarden US-Dollar zu hoch und das Jahr 2040 ist zu weit entfernt.“ Nelson fügte dann hinzu: „Wir müssen über den Tellerrand schauen, um einen Weg zu finden, der kostengünstig ist und es uns ermöglicht, Proben in angemessener Zeit zu gewinnen.“

Die Mars Sample Return-Mission wurde parallel zu der von Perseverance konzipiert, einem Rover von etwa der Größe eines Kleinwagens, der Anfang Februar 2021 mit einer ebenso komplexen wie spektakulären kontrollierten Landung den Mars erreichte. Der Rover war mit einem System zum Sammeln von Marsbodenproben ausgestattet, die in kleine Metallzylinder eingefüllt werden sollten, von denen einige im Inneren des Roboters aufbewahrt und andere in einem Bereich des Mars als Reserve für den Fall einer Fehlfunktion gesammelt werden sollten der Ausdauer.

Anschließend begann die NASA mit der Arbeit an der Bergungsmission, die noch nie zuvor unternommen wurde und mit großen technischen Schwierigkeiten verbunden war, wobei die Europäische Weltraumorganisation (ESA) Aufgaben und Lasten teilte. Der Plan war zum Zeitpunkt der Veröffentlichung von Perseverance noch nicht genau definiert und nach drei Jahren fehlen immer noch einige Details.

Mars Sample Return geht davon aus, dass Perseverance zu einem bestimmten Zeitpunkt von einem neuen Roboter begleitet wird, der von der Erde geschickt wird und die Aufgabe hat, die Zylinder mit den Proben vom Rover zu nehmen und sie in die Umlaufbahn um den Mars zu bringen. Zu diesem Zeitpunkt sollte eine ESA-Sonde sie einsammeln, zur Erde fliegen und sie schließlich in der Wüste von Utah ablegen, mit einem System, das dem ähnelt, das die NASA letztes Jahr zum Transport einiger von einem Asteroiden entnommener Proben verwendet hat.

Ursprünglich wurde erwartet, dass die Mission etwa 5 bis 7 Milliarden US-Dollar kosten würde (mehr als das Doppelte der anfänglichen Kosten von Perseverance), aber bereits in der frühen Planungsphase wurde klar, dass die Kosten angesichts der Komplexität der Initiative steigen würden. Die NASA hatte auch einen relativ engen Zeitrahmen vorhergesagt, wobei die Probenentnahme und der Transport zur Erde bis 2033 abgeschlossen sein sollten, eine Frist, die angesichts der Planungsverzögerungen als unpraktikabel galt.

Starke Zweifel an der Mars-Probenrückgabe hatten zu einigen Planungsstopps und vor allem zu einer Überprüfung der Mission geführt, die im vergangenen Herbst abgeschlossen wurde. Eine Kommission war zu dem Schluss gekommen, dass die gesamte Initiative zwischen 8 und 11 Milliarden Dollar kosten würde, sofern keine wesentlichen Änderungen am gesamten Projekt vorgenommen würden. Das Wiederherstellungsdatum wurde ebenfalls überarbeitet und um sieben Jahre auf 2040 verschoben. Die Arbeit der Kommission wurde dann den NASA-Beamten vorgelegt, die sich schließlich dafür entschieden, die Pläne vollständig zu überprüfen und im Wesentlichen jeden mit einer guten Idee aufzufordern, sich zu melden.

Tatsächlich hat die NASA privaten Raumfahrtunternehmen, Experten und ihren eigenen Mitarbeitern vorgeschlagen, bis zum 17. Mai Alternativvorschläge zum ursprünglichen Plan zu entwickeln und vorzulegen. Die vielversprechendsten Ideen werden in die Studien- und Vorentwicklungsphase gebracht, um bis Ende des Jahres über einige Alternativen zu verfügen, auf denen die nächsten Entscheidungen zur Mars-Probenrückgabe basieren können.

Die Entscheidung der NASA überraschte viele Beobachter, da zunächst davon ausgegangen wurde, dass die Raumfahrtbehörde die Initiative um einige Jahre verschieben wollte, um die Kosten über einen längeren Zeitraum verteilen zu können und so die Auswirkungen der Ausgaben auf ihr Jahresbudget zu verringern. Dies ist eine Praxis, die die NASA in der Vergangenheit mehrfach befolgt hat, wobei sie auch auf die Möglichkeit gesetzt hat, in der Zwischenzeit größere Mittel vom Kongress zu erhalten, der jedes Jahr darüber entscheidet, wie viel Geld er für Forschungs- und Weltraumaktivitäten in den Vereinigten Staaten bereitstellt.

Der verfolgte Ansatz besteht stattdessen darin, die Kosten durch eine Änderung des ursprünglichen Plans zu senken, mit allen Risiken, die sich aus einer stärkeren Abhängigkeit von Privatpersonen und einer Abkehr von den bisher vom Jet Propulsion Laboratory (JPL), der wichtigsten Entwicklungsabteilung der NASA, entwickelten Projekten ergeben das Projekt automatischer Fahrzeuge zur Erforschung des Sonnensystems. JPL hat zu einigen der größten Erfolge der NASA geführt, aber im Gegensatz zu privaten Unternehmen geht es mit großer Vorsicht vor, da es sich keine Misserfolge leisten kann, die zu einer Kürzung seines auf öffentlichen Mitteln basierenden Budgets führen würden.

Es ist nicht klar, welche Raumfahrtunternehmen Vorschläge machen könnten, obwohl in der Vergangenheit von einer möglichen Beteiligung von SpaceX die Rede war, dem Unternehmen von Elon Musk, das seit langem einen Plan zur Erforschung und sogar Kolonisierung des Mars hat. Allerdings verfügt SpaceX wie andere Unternehmen derzeit weder über zuverlässige Systeme, um den Planeten zu erreichen, noch über Erfahrung in der Entwicklung von Rovern und anderen automatischen Fahrzeugen, um eine kontrollierte Landung durchzuführen oder etwas vom Marsboden in seine Umlaufbahn zu transportieren.

Eine Vereinfachung der Mars-Probenrückgabe könnte darin bestehen, die Menge der zur Erde zu bringenden Proben im Vergleich zu den bisher erwarteten dreißig zu reduzieren. Dies würde jedoch eine schwierige Auswahl der Proben mit sich bringen, mit allen daraus resultierenden wissenschaftlichen Implikationen für die Untersuchung der Eigenschaften des Marsbodens und seiner Geschichte.

Der Mars ist einer der am besten untersuchten Planeten im Sonnensystem und wurde im Laufe der Jahre von zahlreichen Sonden und Robotern besucht. Aufgrund seiner felsigen Beschaffenheit ähnelt es in mancher Hinsicht der Erde, und wir haben uns lange gefragt, ob es in der Vergangenheit, bevor es zur Wüste wurde und eine sehr dünne Atmosphäre aufwies, irgendeine Form von Leben beherbergte. Im Laufe der Jahre wurden dank der Aktivitäten der Rover anhand von Proben, die vom Boden entnommen und direkt auf dem Planeten mit ihren Instrumenten analysiert wurden, zahlreiche Hinweise gefunden. Allerdings ist es nicht einfach, wissenschaftliche Forschung aus der Ferne durchzuführen, und tiefgreifendere Analysen könnten durchgeführt werden, indem Proben direkt in Laboratorien hier auf der Erde platziert würden.

Die Entscheidung der NASA wurde in den letzten Stunden von Experten und Analysten viel diskutiert, vor allem weil es um die Fortsetzung einer bereits laufenden und erfolgreichen Mission wie der von Perseverance geht. Ohne überzeugende Vorschläge und ohne die Bereitschaft des Kongresses, die Mittel aufzustocken, werden die Mars-Champions ihren Planeten möglicherweise nie verlassen und Perseverance bis zum Ende ihrer Mission weiter begleiten.