Nauka

Czyżby łazik Perseverance zbierał próbki na darmo? Kluczowa misja NASA traci sens

przeczytasz w 4 min.

Jednym z zadań misji łazika Perseverance jest zbieranie próbek gruntu i skał, zamykanie ich w szczelnych tubach, które mają w przyszłości być przewiezione na Ziemie. Tylko, że do tego może nigdy nie dojść.

Misja MSR, czyli Mars Sample Return, to pierwszy w historii projekt przywiezienia próbek gruntu i skał z Marsa na Ziemię. Co prawda fragmenty Czerwonej Planety trafiają na Ziemię jako meteoryty, ale dopiero niczym nieskażone próbki pobrane bezpośrednio na powierzchni Marsa będą dla naukowców prawdziwą skarbnicą informacji. Nic więc dziwnego, że w końcu idea takiej dostawy z Marsa narodziła się w głowach pracowników NASA i zaczęła przybierać "realną" formę. Cudzysłów jest nie bez powodu, bo realizm MSR poddano w wątpliwość.

Mars Sample Return - kampania, która składa się z czterech etapów

Pierwszy etap misji, czyli zebranie próbek, jest już realizowany. Łazik Perseverance zebrał już pierwszy zestaw próbek, pobierając po dwie próbki z każdego wybranego miejsca. W ten sposób powstały dwa komplety z pierwszego zestawu próbek, z których jeden został na przełomie 2022 i 2023 r. pozostawiony w miejscu zwanym Three Forks. Ten depozyt na powierzchni Marsa posłuży jako awaryjny, gdy okaże się, że sam łazik nie jest w stanie dostarczyć drugiego kompletu przechowywanego w jego wnętrzu w miejsce odbioru próbek. Teraz Perseverance zbiera drugi zestaw próbek, który uzupełni wcześniej zebrane.

Próbki Perseverance
Lokalizacja względem siebie próbek, które pozostawił na powierzchni Marsa łazik Perseverance.

Drugi i trzeci etap misji to zaplanowana odpowiednio misja pojazdów, które dotrą na Marsa, wylądują, dotrą do próbek (plan A zakłada dostarczenie ich przez Perseverance) i po ich odebraniu, wyślą w podróż powrotną. Najpierw na orbitę Marsa, a potem - po połączeniu kapsuły z pojazdem powrotnym - na Ziemię. Jest to projekt bardzo ambitny, w którym jest ogromna liczba zmiennych. Wiele rzeczy może nawalić w trakcie realizacji. Koszty misji MSR się multiplikują, a odpowiednie dla zabrania próbek technologie nie są jeszcze wszystkie gotowe.

Mars Sample Return w najbardziej optymistycznym wariancie dostarczyłby na Ziemię próbki zebrane przez łazik Perseverance dopiero w 2033 roku.

Poza tym czas realizacji misji jest dość odległy, próbki miałyby wrócić na Ziemię dopiero około 2033 r. (opuściłyby orbitę Marsa w 2031 r.). Brak odpowiedniego finansowania na obecnym etapie rozwoju projektu MSR sprawia, że może to nastąpić jeszcze później, być może nawet po spodziewanym dotarciu pierwszych ludzi na Marsa, albo po dokonaniu podobnego wyczynu przez Chiny. Czy zatem jest w ogóle sens angażować się w tak kosztowne przedsięwzięcie? I myśleć o etapie czwartym, czyli analizie dostarczonych na Ziemię próbek.

NASA przeprowadziła audyt projektu MSR i nie jest dobrze

Pierwszy etap kampanii MSR jest już sfinansowany, bo Perseverance działa na Marsie. Czwarty etap to także rzecz indywidualna, bo będzie finansowana przez indywidualne laboratoria. To etapy drugi i trzeci, które stanowią rdzeń programu Mars Sample Return są tu najbardziej problematyczne.

Praktycznie każdy istotny element programu - projektowanie pojazdów, pozyskiwanie odpowiednich funduszy jak i rozplanowanie w czasie misji - sprawiają NASA jak i ESA ogromne problemy. Pierwsza z agencji skupia się na budowie lądownika SRL (Sample Retrieval Lander) wyposażone w robotyczne ramię STA (Sample Transfer Arm), czyli pojazdu, który dotrze na Marsa i podejmie próbki. Z kolei europejski wkład w projekt to ERO, czyli Earth Return Orbiter, pojazd do przetransportowania próbek na Ziemię. Budowa tych pojazdów jeszcze się nie rozpoczęła, a wedle obecnych założeń ERO miałby ruszyć na Marsa w 2027 r. (na orbitę dotarłby w 2029 r.), a SRL w 2028 r. (na Marsie byłby w 2030 r.). ERO wyniesie w kosmos rakieta Ariane 6, która jeszcze nie miała dziewiczego lotu.


NASA JPL wzięło na siebie problem, który zna najlepiej, czyli lądowanie na Marsie pojazdem SLR.


Rakietę, która wyniesie próbki na orbitę Marsa buduje centrum Marshalla NASA.

Są jeszcze MAV, czyli Mars Ascent Vehicle, w założeniu rakieta, która wyniesie próbki z powierzchni na orbitę Marsa, oraz CCRS, czyli Capture Containment and Return System, bo jakoś trzeba te próbki przejąć na orbicie Marsa i umieścić na pokładzie ERO. Budowa CCRS już jest spóźniona o co najmniej rok. Złożoność projektu MSR można porównać do jednoczesnej realizacji co najmniej kilku misji o różnym przeznaczeniu na różne planety - choćby ERO ma być największym marsjańskim orbiterem w historii, SLR największym lądownikiem, a jako wsparcie mają posłużyć dodatkowe helikoptery.


Orbiter ERO budowany przez ESA.


CCRS, budowany przez centrum Goddarda NASA, przejmie próbki na orbicie Marsa, połączy się z ERO, a na orbicie Ziemi zrzuci kapsułę.

Szacunki kosztów MSR to istna finansowa lawina. W 2020 r. było to 2,5 do 3 miliardów dolarów. We wrześniu 2022 r. już 6,2 miliarda dolarów. Niespełna rok później kwota urosła do 7,4 miliarda dolarów. Teraz zastąpił ją bardziej realny, choć zawarty w szerokim marginesie szacunek od 8 do 11 miliardów dolarów. A i to może okazać się zbyt małym funduszem. Koszty programu MSR są po prostu nierealnie kwalifikowane i to stanowi największy zarzut w podsumowaniu audytu projektu.

Największy problem misji Mars Sample Return to niemożność oszacowania przez NASA rzeczywistych i ostatecznych kosztów, a także nadmierne skomplikowanie aparatury.

Oszczędności na wcześniejszych etapach projektu skutkują wyższymi kosztami później, do tego dochodzi inflacja i niepewność budżetu NASA oraz ESA w kolejnych latach. A także rozdzielenie zadań pomiędzy wielu podwykonawców (każdy element MSR buduje inny ośrodek NASA), co utrudnia kontrolę jakości. Te dwie agencje powinny też dużo lepiej współpracować, by nie generować „pustych przebiegów”. Nie wspominając już o niestabilnej sytuacji politycznej na świecie, która ma wpływ na realizację projektów naukowych.

W pewnym momencie Mars Sample Return straci sens

Kampania MSR realizowana jest przy uwzględnieniu obecnych możliwości transportu międzyplanetarnego. Czyli polegających na jak najkorzystniejszych oknach startowych do transferu na Marsa, przy minimalizacji zużytego paliwa. Obecnie korzystnym oknem startowym jest rok 2028. To wtedy na Marsa ma polecieć także europejski łazik. Jeśli do tego czasu nie powstaną komponenty MSR to w kolejnych latach nie da się wysłać misji, która osiągnie podobnie korzystne rezultaty - czyli liczbę przejętych próbek.

W podsumowaniu audytu możemy przeczytać, że dopiero w 2035 r. miałaby sens kolejna próba rozpoczęcia misji MRS. Tylko, że wtedy Perseverance prawdopodobnie nie będzie już aktywny, a to na jego mobilności polegać ma etap dowiezienia próbek do lądownika SLR. Jeśli nie Perseverance, to pozostaje wsparcie helikopterami, które skorzystają z pozostawionych przez Perseverance na powierzchni Marsa próbek.

Lecz zawsze trzeba mieć plan B. Dziś to helikoptery są tym planem. Jeśli zabraknie wsparcia łazika, helikoptery staną się planem A. Co zatem z zabezpieczeniem powodzenia misji i jej sensem? Audytorzy widzą to w ciemnych barwach.

Źródło: NASA, inf. własna

Komentarze

10
Zaloguj się, aby skomentować
avatar
Komentowanie dostępne jest tylko dla zarejestrowanych użytkowników serwisu.
  • avatar
    ersonasolidna
    5
    Misja MSR jest szczegółowo zaplanowana, dlatego uwidaczniają się ryzyka i pączkują koszty. Natomiast misja wysłania człowieka na Marsa nie może być przedstawiana jako kontrpropozycja do MSR, a już na pewno nie jako coś, co wydarzy się wcześniej. Misja wysłania człowieka na Marsa będzie o rząd wielkości trudniejsza, to będą setki miliardów dolarów, jeśli nie biliony, a astronauci, którzy się zdecydują na tę podróż, prawdopodobnie nigdy nie powrócą na Ziemię. Fajnie się ogląda For All Mankind, ale to są mrzonki.
    • avatar
      FunkyKoval
      1
      I to pokazuje w jakim punkcie jest cywilizacja jeżeli chodzi o technikę i technologię. POkażcie to Timmermansowi i całej reszcie tych zlewaczałych gamoni, bo im się wydaje, że mamy takie możliwości, że możemy już podbijać galaktyki i najlepiej tymi ich niewydarzonymi samochodami elektrycznymi.
      Rozwój AI i podniecanie się jakie to AI jest mądre w okienkach aplikacji to nie to samo, co realizacja w rzeczywistym wymiarze fizycznych wypraw w inne światy. Mamy "inteligentne" drony, roboty, jakieś kroczące maszynki ("Boston Dynamics") ale miarą rozwoju są właśnie praktyczne zastosowania techniki. My cały czas mamy problem z wynoszeniem przedmiotów i ludzi w kosmos, poza tym w kosmosie nie mamy zaplecza bo ISS to ledwo trzymająca się kupy mała stacja kosmiczna, na której można co najwyżej robić małe eksperymenty naukowe.
      Nie mamy technologii do ekonomicznego startu i lądowania na Ziemi czy innych planetach, spalanie tysięcy ton paliwa to nie efektywna i bezpieczna technologia, w tej dziedzinie to nawet jeszcze koła nie wynaleźliśmy.
      To samo z autonomicznymi robotami itp. Niby są ale jak je wysłać na dalekie planety to same nie "pojadą", NASA i agencje komiczne mają też "kosmiczne" budżety, to jak to jest, że na dalekiej planecie boją się roboty same puścić a na Ziemi puszczają autonomiczne pojazdy, które mogą ludziom krzywdę zrobić ?
      Najpierw niech człowiek opracuje wydajne źródła energii, jakies nowe technologie, które praktycznie pozwolą zrezygnować z paliw kopalnych na Ziemi, przetestować je na Ziemi, zbudować pojazdy latające a'la samochody, wynaleźć nowe napędy, skupić się tu i teraz a nie sięgać gwiazd mając tylko nieociosany kij w ręku.

      Co z ludźmi na pokładach takich statków, czy wytrzymają ze sobą i w małej przestrzeni np. 2 lata podróży w jedną stronę ? Co z narażeniem na promieniowanie kosmiczne, które w innych rejonach przestrzeni jest dużo większe, co z kolizajmi w przestrzeni (małe, szybko lecące obiekty od skali mikro do setk metrów) ?


      Póki co z obecnie znaną fizyką i materiałami, napędami, paliwami i górą problemów nie brałbym się za kosmos tak szybko, bo nagle może się okazać, że paliwa kopalne się kończą i nie wystartują już więcej w kosmos albo pieniędzy nikt już więcej nie da, bo wyścig wyścigiem ale liczyć też ludzie potrafią.
      • avatar
        predatoreczek
        1
        Dobra - załóżmy że misja się uda. Załóżmy że przywiozą nawet 100 kg próbek ziemi. I co z tego będziemy mieli na obecnym etapie technologii ? Czy spodziewają się odkryć jakieś nowe związki / atomy które pchną na przód technologie ? Bo na moje oko to jest czysta fanaberia... Ale kto bogatemu zabroni. Przynajmniej biznes sie kręci a ludzie mają pracę.
        • avatar
          antytalent
          1
          Wyślą tam rakietę Muska, wtedy nie tylko próbki nie wrócą na ziemię, ale jak dobrze pójdzie to i sam łazik oberwie.
          • avatar
            JebacSzatana
            -7
            Wystarczyłoby aby USA nie dawała 90 miliardow baksów na pomoc UPAińcom którzy są na przegranej pozycji a NASA mogłaby i ze trzy takie misje zrealizować.
            • avatar
              vacotivus
              0
              To nie jest nowa sytuacja. JWST też był spóźniony i grubo ponad oryginalnie zakładany budżet.