Dostać próbki marsjańskiego gruntu to marzenie każdego naukowca, który zadziera głowę ponad horyzont. Ich dokładne zbadanie pozwoli lepiej poznać i zrozumieć historię Marsa, przemian, jakie planeta przeszła przez miliardy lat, a także odkryć czy istniało tam życie. Może nawet nigdy nie przestało? Europejska Agencja Kosmiczna (ESA) łączy siły z NASA w ramach misji Mars Sample Return, której celem jest pozyskanie próbek gruntu i wysłanie ich na Ziemię.
500 gram Marsa – trzy misje
Nie będzie to zadanie łatwe, ale takich przy eksploracji obcych światów nie ma. W przedsięwzięcie zostanie zaangażowanych kilka różnych sond podczas trzech misji na przestrzeni kolejnej dekady. Pierwszą z nich będzie misja łazika NASA Mars 2020, który zostanie wyniesiony w przestrzeń kosmiczną w połowie 2020 roku. Planowana data dotarcia do celu to luty 2021.
Na miejsce lądowania wybrano krater Jezero, położony na obrzeżach basenu uderzeniowego Isidis, który w przeszłości wypełniało głębokie na 250 metrów jezioro. Będzie to jedna z najbardziej ambitnych misji wysłanych dotychczas na Marsa. Pojazd wyposażony został w szeroki asortyment instrumentów naukowych m.in. analizator dynamiki środowiska MEDA, eksperyment ISRU polegający na wytwarzaniu tlenu z marsjańskiej atmosfery czy solarny helikopter. Dla tego ostatniego wyprawa to chrzest bojowy. Jeśli się sprawdzi stanie się podstawowym wyposażeniem misji na Marsa. Jego wykorzystanie znacznie poszerzy możliwości badania planety.
Łazik Mars 2020 będzie eksplorował pozostałości po delcie starożytnej rzeki i zbierał przy okazji co ciekawsze próbki gruntu. Te zostaną umieszczone w niewielkich pojemnikach o wielkości długopisu, zabezpieczone i pozostawione w łatwo dostępnych lokalizacjach. Na tym kończy się pierwszy etap misji Mars Sample Return. W kolejnej fazie weźmie już udział agencja ESA, która pracuje aktualnie nad projektem małego łazika Sample Fetch Rover. Jego zadaniem będzie zebranie pozostawionych przez Mars 2020 pojemników, dostarczeniu ich na pokład lądownika i zapakowaniu do kapsuły powrotnej Mars Ascent Vehicle.
Trzecia i jednocześnie ostatnia misja będzie polegała na przechwyceniu kapsuły MAV z próbkami przez sondę Earth Return Orbiter ESA, która zabierze je w drogę powrotną na Ziemię. Konstrukcja orbitera ma być oparta na rozwiązaniach użytych przy misji BepiColombo, gdzie zastosowano napęd elektryczny i odłączane moduły. Bezpieczne spotkanie na orbicie będzie możliwe dzięki technologii wykorzystywanej w europejskim statku towarowym ATV, który potrafił automatycznie dokować do Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. ESA odpowiada na tym etapie także za rakietę, która wyniesie orbiter w przestrzeń kosmiczną. Po powrocie na ziemską orbitę od sondy oddzieli się kapsuła z próbkami i wyląduje na Ziemi.
Wydaje się, że trzeci etap będzie najtrudniejszym elementem całego próbkowego przedsięwzięcia. Po raz pierwszy w historii z powierzchni Marsa wystartuje statek kosmiczny i wiele rzeczy może pójść wtedy nie tak. Przechwycenie na orbicie też nie należy do najłatwiejszych. Zanim do tego dojdzie, sonda będzie musiała odnaleźć unoszącą się w mroku kapsułę. Niemniej nagroda w postaci próbek marsjańskiego gruntu, docelowo 500 gramów, jest warta tego wysiłku.
Europa a Mars
Europejska przygoda z eksploracją Czerwonej Planety trwa już od 16 lat, a zaczęła się wraz z wystrzeleniem sondy Mars Express 2 czerwca 2003 roku. Jej misja dostarczyła wartościowe dane naukowe, które przyczyniły się do odkrycia lodu wodnego w czapie lodowej na biegunie południowym czy metanu w atmosferze planety. Sonda wykonała ponad 35 tysięcy szczegółowych zdjęć Marsa i jego dwóch księżyców. W misji brał też udział brytyjski lądownik Beagle 2, z którym stracono kontakt tuż po odłączeniu się od statku matki. Przez lata jego los owiany był tajemnicą, która została odkryta 12 lat później na zdjęciach zrobiony przez sondę Mars Reconnaissance Orbiter. Lądownik z powodzeniem osiadł na powierzchni Marsa, ale nie rozłożyły się do końca jego panele słoneczne, które uniemożliwiły działanie anteny komunikacyjnej.
W 2016 roku ESA we współpracy z Rosyjską Agencją Kosmiczną wystrzeliła kolejną marsjańską sondę – ExoMars Trace Gas Orbiter. Celem tej misji jest lepsze poznanie atmosfery Czerwonej Planety i pochodzenia geologicznego lub organicznego znajdujących się w niej gazów. Podobnie jak w poprzedniej misji sondzie towarzyszył lądownik Schiaparelli, ale jego wyprawa zakończyła się porażką. Lądownik rozbił się o powierzchnię Marsa. Misja jest elementem większego programu ExoMars, a w ramach którego w 2020 roku ESA i Roskosmos planują wysłanie na Czerwoną Planetę łazika Rosalind Franklin (wcześniej znany jako łazik ExoMars).
Mars zawładnął zbiorową wyobraźnią ludzkości od 1964 roku, kiedy to sonda Mariner 4 przesłała na Ziemię jego pierwsze zdjęcia. Dotychczas wysłaliśmy na Marsa orbitery, lądowniki i łaziki, a teraz czas na kolejny etap eksploracji — nie tylko coś wysłać, ale też stamtąd zabrać. To niezbędny wstęp do misji załogowej.
