Die Wissenschaft ist darauf aus, Bodenproben vom Mars auf der Erde zu studieren. Es bleibt jedoch unklar, wie das günstig und schnell realisiert werden soll.

Seit mehr als einem Jahr warten Wissenschaftler und Raumfahrtingenieure auf die Entscheidung der Nasa, wie die in Schwierigkeiten geratene Mars-Probenrückführungsmission gerettet werden kann. Das Projekt, das Gesteinsproben und Bodenproben vom Mars zur Erde bringen soll, wurde aufgrund der hohen Kosten und des langen Zeitrahmens gestoppt. Es handelt sich um die ehrgeizigste planetenwissenschaftliche Mission der Nasa, eine tiefgreifende Erforschung der Geschichte des Mars, und sie könnte möglicherweise den endgültigen wissenschaftlichen Durchbruch bringen, indem sie den ersten Beweis für außerirdisches Leben liefert.

Nach monatelangen Überlegungen, wie Proben schneller und schneller zur Erde gebracht werden können, gab die Nasa am Dienstag (7. Januar) ihre Entscheidung bekannt – nämlich, sich alle Möglichkeiten offenzuhalten. Die Behörde gab bekannt, dass sie beschlossen hat, zwei verschiedene strategische Wege zu untersuchen, einen mit traditionellen Nasa-Techniken und einen mit den von kommerziellen Raumfahrtunternehmen entwickelten Jumbo-Raketen.

Der bewährte Weg würde auf der viel gepriesenen „Sky Crane“-Technik beruhen, die das Jet Propulsion Laboratory der Nasa einsetzte, um zwei Rover auf dem Mars abzusetzen. Die Option der Privatwirtschaft ist weniger klar: Die Nasa prüft weiterhin eine Reihe von Vorschlägen aus dem kommerziellen Sektor und hat sich noch nicht festgelegt, welchen sie bevorzugen könnte. „Jede dieser beiden Optionen führt zu einer viel einfacheren, schnelleren und kostengünstigeren Version des ursprünglichen Plans“, sagte der Nasa-Administrator Bill Nelson in einer Telefonkonferenz mit Reportern.

Die „Mars Sample Return“-Mission der Nasa ist fast „zu groß, um zu scheitern“

Er sagte, das einzig „Verantwortungsvolle“ sei, der neuen Regierung mehr als eine Option für die Mars-Probenrückführung zu geben. Doch die Entscheidung, eine endgültige Entscheidung über die Missionsarchitektur aufzuschieben, hält Mars Sample Return in der Schwebe. „Noch mehr Studien und keine feste Entscheidung“, schrieb Casey Dreier, Leiter der Abteilung für Weltraumpolitik der Interessenvertretung Planetary Society, nach der Ankündigung in einer E-Mail. „Die Nasa muss sich festlegen – oder auch nicht –, damit [die Mission] bald Proben zurückbringt.“

Diese Dinge wurden auf dem Mars entdeckt – sie gehören dort nicht hin

Diese Dinge wurden auf dem Mars entdeckt – sie gehören dort nicht hin

Da der Perseverance-Rover bereits 28 Proben von Gestein, Boden und Atmosphäre auf dem Mars in zigarrenförmigen Titanröhrchen entnommen hat und die wissenschaftliche Gemeinschaft seit Jahrzehnten den Wunsch hegt, diese Proben in Laboren zu untersuchen, ist die Mission wohl kurz davor, als „zu groß, um zu scheitern“ eingestuft zu werden. Aber bisher war es zu schwierig, sie durchzuführen, zumindest innerhalb eines Budgets und Zeitrahmens, der für den Kongress und die Nasa-Führungskräfte akzeptabel ist.

Eine unabhängige Überprüfung im Jahr 2023 ergab, dass das Programm zwischen 8 und 11 Milliarden US-Dollar kosten könnte – ein Vielfaches des ursprünglich veranschlagten Budgets – und dass es möglicherweise nicht gelingen wird, die Proben vor 2040 zurückzubringen. Die Nasa stellte die Arbeit an dem Projekt bald ein und begann, nach Möglichkeiten zu suchen, die Mission zu vereinfachen. „Wir haben den Stecker gezogen“, sagte Nelson am Dienstag. „Die Sache war außer Kontrolle geraten.“

Mars-Proben könnten auf der Erde mit neuen Technologien untersucht werden

Planetenforscher haben der Mars Sample Return-Mission höchste Priorität eingeräumt. Die geologische Geschichte des Roten Planeten ist in den Felsen und im Boden eingraviert. Wissenschaftler möchten dieses Material auf die Erde bringen, wo es mit Technologien untersucht werden kann, die nicht in die Nutzlast einer Marssonde passen. Und diese Proben könnten, genau wie die von Apollo-Astronauten gesammelten Mondgesteine, in den kommenden Jahrzehnten mit noch nicht erfundenen Technologien untersucht werden.

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Die robotergestützte Erkundung des Mars hat gezeigt, dass es dort vor Milliarden von Jahren warm und feucht war und scheinbar die Grundvoraussetzungen für Leben, wie wir es kennen, gegeben waren. Heute ist er eine trostlose, staubige Wüstenwelt, fast ohne Luft und ohne Anzeichen von Leben. Aber er könnte einst eine blaue Welt wie die Erde gewesen sein. „Die Rückführung [von Proben] wird unser Verständnis vom Mars und in der Tat unseren Platz im Sonnensystem revolutionieren“, sagte Nicola „Nicky“ Fox, leitende Wissenschaftsadministratorin der Nasa, am Dienstag gegenüber Reportern.

Das Leben auf dem Mars ist seit mindestens dem 19. Jahrhundert Gegenstand kultureller („Der Krieg der Welten“ usw.) und wissenschaftlicher Spekulationen, und bis weit ins 20. Jahrhundert hinein fragten sich Wissenschaftler, ob die durch Teleskope beobachteten Veränderungen auf der Oberfläche mit Pflanzenleben in Verbindung gebracht werden könnten.

Der Mars wird von zahlreichen Missionen untersucht

Nachdem die Viking-Mission der Nasa im Jahr 1976 keine überzeugenden Beweise für Leben auf dem Mars finden konnte, verlor der Mars etwas von seinem Glanz. Dann, im Jahr 1996, weckte die sensationelle Behauptung, ein in der Antarktis gefundener Marsmeteorit enthalte uralte Mikrofossilien – eine Behauptung, die von vielen Wissenschaftlern skeptisch betrachtet, aber nie endgültig widerlegt wurde – neues Interesse an der Erforschung des Mars. Was folgte, war eine Reihe von Nasa-Missionen, darunter Orbiter und fünf Rover.

Befürworter der Probenrückführungsmission sagen, dass sie die Bestrebungen nach einer Landung von Menschen auf dem Mars in nicht allzu ferner Zukunft unterstützen würde. Marsgestein und Bodenproben würden „uns über Risiken für Astronauten informieren, z. B. darüber, ob es im Boden oder im Staub Chemikalien gibt, die für Menschen gefährlich sein könnten“, sagte Bruce Jakosky, Planetenwissenschaftler an der University of Colorado und Mars-Experte, am Montag in einer E-Mail. Darüber hinaus sagte er: „Sie ermöglichen es uns, weiterhin die wissenschaftlichen Fragen zu stellen, die von menschlichen Missionen beantwortet werden.“

Im vergangenen Jahr bat die Nasa den Privatsektor sowie das Nasa Jet Propulsion Laboratory und das Johns Hopkins Applied Physics Laboratory, Vorschläge für eine neue Methode zur Beförderung der Proben zur Erde zu unterbreiten. Lockheed Martin, SpaceX, Aerojet Rocketdyne, Blue Origin (im Besitz von Jeff Bezos, dem auch die Washington Post gehört), Quantum Space, Northrop Grumman, Whittinghill Aerospace und Rocket Lab wurden von der Nasa ausgewählt, um Ideen vorzustellen.

Probenrückführung ist schwierig

Die Schwierigkeiten bei der Probenrückführungsmission kommen inmitten des Aufstiegs der kommerziellen Raumfahrtindustrie, einer evolutionären Veränderung, die maßgeblich durch die Entscheidung der Nasa vorangetrieben wurde, kommerzielle Verträge in Milliardenhöhe zu vergeben. In den letzten anderthalb Jahrzehnten hat die Behörde ihre Abhängigkeit von staatlichen, staatlich betriebenen Raketen und Raumfahrzeugen allmählich aufgegeben. Stattdessen ist die Nasa ein Kunde der Privatunternehmen und kauft Tickets für kommerzielle Raumfahrzeuge.

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Der ursprüngliche Plan der Nasa für die Rückführung von Proben erforderte eine bemerkenswerte Flotte von Raumschiffen. Zunächst sollte Perseverance auf dem Mars landen und bei der Erkundung des Jezero-Kraters Proben sammeln. (Perseverance ist technisch gesehen eine eigenständige Mission und formal nicht Teil der Mars Sample Return Mission.) Dann sollten zwei weitere Raumschiffe zur Marsoberfläche fliegen. Eines sollte einen Rover entsenden, um die Proben aufzunehmen. Das andere, ein Aufstiegsfahrzeug, würde sie zurück in den Weltraum, in die Marsumlaufbahn, befördern.

Dieser ursprüngliche Plan wurde später überarbeitet und sah nur noch einen Lander vor, wobei Perseverance mit der Übergabe der Proben beauftragt wurde. Das Aufstiegsfahrzeug sollte auf den Lander gestapelt werden. Das Aufstiegsfahrzeug würde sich mit einem weiteren Raumschiff im Marsorbit treffen, das von der Europäischen Weltraumorganisation, dem Partner der Nasa bei der Mission, gebaut wurde. Dieses Raumschiff im Orbit würde die Proben zurück zur Erde bringen.

Nelson und Fox stellten am Dienstag einige Elemente eines einfacheren Missionsentwurfs vor. Der Lander wäre nicht so schwer. Ein thermoelektrischer Radioisotopengenerator würde die Energie liefern, anstatt einer großen Anzahl von Solarmodulen. Nelson sagte, dass die in Betracht gezogenen Wege die Proben irgendwann zwischen 2035 und 2039 zur Erde bringen würden. Die Option mit dem Himmelskran würde zwischen 6,6 und 7,7 Milliarden US-Dollar kosten, und die kommerzielle Option läge im Bereich von 5,8 bis 7,1 Milliarden US-Dollar, so Nelson. „Das ist weit entfernt von 11 Milliarden US-Dollar“, sagte er.

Wir testen zurzeit maschinelle Übersetzungen. Dieser Artikel wurde aus dem Englischen automatisiert ins Deutsche übersetzt.

Dieser Artikel war zuerst am 7. Januar 2025 in englischer Sprache bei der „Washingtonpost.com“ erschienen – im Zuge einer Kooperation steht er nun in Übersetzung auch den Lesern der IPPEN.MEDIA-Portale zur Verfügung.

Rubriklistenbild: © JPL/Caltech/NASA