איור זה מראה קונספט עבור רובוטים מרובים אשר יחברו כדי להעביר לכדור הארץ דגימות שנאספו משטח המאדים על ידי רובר Mars Perseverance של נאס"א. קרדיט: NASA/JPL-Caltech
נאס"אשל מַאְדִים משימת החזרה לדוגמה מתמודדת עם עלויות הולכות וגדלות וציר זמן נדחה, מה שמביא לחיפוש אחר שיטות יעילות יותר מהמגזר הפרטי כדי להבטיח את ביצועה.
משימה קריטית של נאס"א בחיפוש אחר חיים מעבר לכדור הארץ, Mars Sample Return, נמצאת בבעיה. התקציב שלה עלה מ-5 מיליארד דולר ליותר מ-11 מיליארד דולר, ותאריך החזרת המדגם עשוי להחליק מסוף העשור הזה ל-2040.
המשימה תהיה הראשונה שתנסה להחזיר דגימות סלע ממאדים לכדור הארץ כדי שמדענים יוכלו לנתח אותן לאיתור סימני חיים קודמים.
מנהל נאס"א, ביל נלסון, אמר במהלך מסיבת עיתונאים ב-15 באפריל, 2024, כי המשימה כפי שהיא מתוכננת כעת היא יקרה מדי ואיטית מדי. נאס"א נתנה לחברות פרטיות חודש להגיש הצעות להחזרת הדגימות בצורה מהירה ומשתלמת יותר.
כאסטרונום שלומד קוסמולוגיה וכתב ספר על משימות מוקדמות למאדים, צפיתי בסאגת החזרה לדוגמה. מאדים הוא המקום הקרוב והטוב ביותר לחפש חיים מעבר לכדור הארץ, ואם משימת נאס"א השאפתנית הזו תתפרק, מדענים יאבדו את ההזדמנות שלהם ללמוד הרבה יותר על כוכב הלכת האדום.
יכולת המגורים של מאדים
המשימות הראשונות של נאס"א שהגיעו לפני השטח של מאדים בשנת 1976 חשפו את כוכב הלכת כמדבר קפוא, בלתי ניתן למגורים ללא אטמוספירה עבה כדי להגן על החיים מפני הקרינה האולטרה סגולה של השמש. אבל מחקרים שנערכו בעשור האחרון מצביעים על כך שייתכן שכוכב הלכת היה חם ורטוב הרבה יותר לפני כמה מיליארדי שנים.
הרוברים Curiosity and Perseverance הראו כל אחד שהסביבה המוקדמת של כדור הארץ מתאימה לחיים מיקרוביאליים.
הם מצאו את אבני הבניין הכימיות של החיים וסימנים של מים עיליים בעבר הרחוק. קיוריוסיטי, שנחתה על מאדים ב-2012, עדיין פעילה; התאום שלו, Perseverance, שנחת על מאדים בשנת 2021, ימלא תפקיד מכריע במשימת ההחזרה לדוגמה.
מדוע אסטרונומים רוצים דגימות של מאדים
הפעם הראשונה שנאס"א חיפשה חיים בסלע במאדים הייתה בשנת 1996. מדענים טענו שגילו מאובנים מיקרוסקופיים של חיידקים במטאוריט מאדים ALH84001. המטאוריט הזה הוא חתיכת מאדים שנחתה באנטארקטיקה לפני 13,000 שנה והתאוששה ב-1984. המדענים לא הסכימו אם המטאוריט באמת הכיל ביולוגיה, וכיום רוב המדענים מסכימים שאין מספיק ראיות לומר שהסלע מכיל מאובנים.
כמה מאות מטאוריטים מאדים נמצאו על פני כדור הארץ ב-40 השנים האחרונות. אלו דגימות חינמיות שנפלו לכדור הארץ, כך שאולי זה נראה אינטואיטיבי לחקור אותן, מדענים לא יכולים לדעת היכן על מאדים מקורם של המטאוריטים הללו. כמו כן, הם פוצצו מעל פני כדור הארץ על ידי פגיעות, ואירועים אלימים אלה יכלו בקלות להרוס או לשנות עדויות עדינות לחיים בסלע.
אין תחליף להחזרת דגימות מאזור שידוע שהיה מכניס אורחים לחיים בעבר. כתוצאה מכך, הסוכנות עומדת בפני תג מחיר של 700 מיליון דולר לאונקיה, מה שהופך את הדגימות הללו לחומר היקר ביותר שנאסף אי פעם.
משימה מרתקת ומורכבת
החזרת סלעי מאדים לכדור הארץ היא המשימה המאתגרת ביותר שנאס"א ניסתה אי פעם, והשלב הראשון כבר החל.
התמדה אספה למעלה משני תריסר דגימות סלעים ואדמה, והפקידה אותן על רצפת מכתש יזרו, אזור שכנראה היה פעם מוצף במים ויכול היה להכיל חיים. הרובר מכניס את הדגימות למיכלים בגודל מבחנות. ברגע שהרובר ימלא את כל צינורות הדגימה, הוא יאסוף אותם ויביא אותם למקום בו תנחת נחתת ה-Sample Retrieval Lander של נאס"א. הנחתת לשחזור דגימות כוללת רקטה כדי להעביר את הדגימות למסלול סביב מאדים.
ה סוכנות החלל האירופית עיצבה Earth Return Orbiter, אשר יפגוש את הרקטה במסלול וילכד את מיכל הדגימה בגודל כדורסל. לאחר מכן, הדגימות ייאטמו אוטומטית לתוך מערכת ביולוגית ויועברו לקפסולת כניסה לכדור הארץ, שהיא חלק מה- Earth Return Orbiter. לאחר הנסיעה הארוכה הביתה, קפסולת הכניסה תצנח אל פני כדור הארץ.
הכוריאוגרפיה המורכבת של משימה זו, הכוללת רובר, נחתת, רקטה, מסלול מסלול ותיאום של שתי סוכנויות חלל, היא חסרת תקדים. זה האשם מאחורי תקציב הבלון וציר הזמן הארוך.
החזרה לדוגמה שוברת את הבנק
Mars Sample Return פוצץ חור בתקציב של נאס"א, מה שמאיים על משימות אחרות שזקוקות למימון.
מרכז נאס"א שמאחורי המשימה, מעבדת הנעה סילון, פיטרה זה עתה למעלה מ-500 עובדים. סביר להניח שהתקציב של Mars Sample Return גרם בחלקו לפיטורים, אבל הם גם הגיעו למעבדת הנעה סילון עם צלחת מלאה מדי של משימות פלנטריות וסובלת מקיצוצים בתקציב.
במהלך השנה האחרונה, דו"ח מועצת ביקורת עצמאית ודו"ח ממשרד המפקח הכללי של נאס"א העלו חששות עמוקים לגבי כדאיות משימת החזרת המדגם. דוחות אלה תיארו את תכנון המשימה כסוגיות מורכבות מדי ומוזכרות כמו אינפלציה, בעיות בשרשרת האספקה ועלויות לא מציאותיות והערכות לוח זמנים.
גם נאס"א מרגישה את החום מהקונגרס. לשנת הכספים 2024, ועדת ההקצאות של הסנאט קיצצה את תקציב המדע הפלנטרי של נאס"א בלמעלה מחצי מיליארד דולר. אם נאס"א לא תוכל לשמור על העלויות, המשימה עלולה אפילו להתבטל.
לחשוב מחוץ לקופסא
מול האתגרים הללו, נאס"א פרסמה קריאה לעיצובים חדשניים מהתעשייה הפרטית, במטרה לצמצם את העלות והמורכבות של המשימה. יש להגיש הצעות עד ה-17 במאי, שזהו ציר זמן צפוף במיוחד למאמץ עיצובי מאתגר שכזה. ולחברות פרטיות יהיה קשה לשפר את התוכנית שהיתה למומחים במעבדת ההנעה הסילונית למעלה מעשור להרכיב.
שחקן פוטנציאלי חשוב במצב זה הוא חברת החלל המסחרי SpaceX. נאס"א כבר משתפת פעולה עם SpaceX בחזרתה של אמריקה לירח. עבור משימת ארטמיס השלישי, SpaceX ינסה להנחית בני אדם על הירח בפעם הראשונה מזה יותר מ-50 שנה.
עם זאת, טיל ספינת הכוכבים האדיר ש-SpaceX תשתמש עבור ארטמיס עבר רק שלוש טיסות ניסוי והיא זקוקה להרבה יותר פיתוח לפני שנאס"א תסמוך עליה עם מטען אנושי.
באופן עקרוני, רקטת ספינת כוכבים יכולה להחזיר מטען גדול של סלעי מאדים במשימה אחת של שנתיים ובעלות נמוכה בהרבה. אבל סטארשיפ מגיעה עם סיכונים ואי ודאות גדולים. לא ברור אם הרקטה הזו יכולה להחזיר את הדגימות ש- Perseverance כבר אסף.
ספינת הכוכבים משתמשת במנחת שיגור, ויהיה צורך לתדלק אותה לנסיעה חזרה. אבל אין משטח שיגור או תחנת תדלוק במכתש Jezero. ספינת הכוכבים נועדה לשאת אנשים, אבל אם אסטרונאוטים ילכו למאדים כדי לאסוף את הדגימות, ספייס אקס תזדקק לטיל ספינת כוכבים שגדול אפילו יותר מזה שהיא ניסתה עד כה.
שליחת אסטרונאוטים טומנת בחובה גם סיכון ועלות נוספים, ואסטרטגיה של שימוש באנשים עלולה להיות מסובכת יותר מהתוכנית הנוכחית של נאס"א.
עם כל הלחצים והאילוצים הללו, נאס"א בחרה לראות אם המגזר הפרטי יכול להמציא פתרון מנצח. נדע את התשובה בחודש הבא.
נכתב על ידי כריס אימפיי, פרופסור מצטיין באוניברסיטה לאסטרונומיה, אוניברסיטת אריזונה.
עיבוד ממאמר שפורסם במקור ב-The Conversation.
