Det kommande decenniet kommer att vara en kritisk tid för utforskningen av Mars med multibyrån Mars Sample Return (MSR) som markeringsuppdraget. Åtagandet har varit decennier under uppbyggnad, men en oberoende granskning av MSR-arkitekturen väckte några viktiga frågor om genomförbarheten och kostnaden.

En översikt över det rapport och hur NASA avser att svara på det var i fokus för höstmötet för Mars Exploration Program Analysis Group (MEPAG) Steering Committee (SC). Medlemmarna träffades praktiskt taget fredagen den 20 oktober för att diskutera resultaten.

"Hela planetariska vetenskapsgemenskapen ser värdet av provretur som ett sätt att ta itu med högprioriterad vetenskap i solsystemet", säger Dr. Vicky Hamilton, nuvarande SC-ordförande och planetgeolog vid Southwest Research Institute. "Och även om MSR kan vara det första uppdraget som skulle visa möjligheten att robotiskt välja och returnera prover, är det inte den enda destinationen."

"Som sagt, oberoende av det vetenskapliga värdet av provåterkomst, så finns det naturligtvis praktiska realiteter. Och jag tror att det verkligen är därför vi är här idag (fredag) och det är för att det är svårt att göra provretur, tillade Hamilton. "Det finns tekniska hinder, det kommer att kosta mer pengar än vi är vana vid att spendera på det genomsnittliga Mars-uppdraget och det kan bli förändringar i det vi har vant oss vid som vårt Mars-utforskningsprogram."

MSR kommer att förlita sig på komponenter från bland annat NASA och European Space Agency (ESA). I maj 2023 inrättade NASA sin andra Independent Review Board (IRB-2) för att gå igenom sin del av planen och skapa en tredjepartsutvärdering av kostnaderna, den tekniska betydelsen och det schema som NASA har lagt fram för att få allt att hända.

Under sina kommentarer på fredagen noterade Orlando Figueroa, ordförande för IRB-2, att denna kommitté delvis bildades för att de tidigare MSR-planerna som utvärderades av IRB-1 (charterades 2020) befanns vara "nästan icke-körbara."

"Tekniska problem indikerade för oss att de tidiga planeringsdatumen för en lansering '27 eller '28 helt enkelt inte var trovärdiga, en sannolikhet nära noll att vi skulle kunna göra det," sa Figueroa. "Att flytta till 2030 erbjuder en möjlighet, och det ser ut att vara möjligt, men presidentens budget stöder inte riktigt det."

Figueroa pekade på en av de viktigaste utmaningarna för MSR: budgetering. Som han hänvisade till, inkluderade Biden-administrationens förslag till NASA:s budget i FY24 cirka 3.4 miljarder dollar för Planetary Science, en ökning med ungefär 5.7 procent från finansieringsnivåerna för FY23.

Av det skulle MSR tilldelas 949 miljoner dollar, upp från 822.3 miljoner dollar föregående år. Men med den ena, två slag av ballonguppdragskostnader och en kongress som antingen kan frysa utgifterna på FY23-nivåer eller minska utgifterna kommer sannolikt att utgöra en stor utmaning.

IRB-2-rapporten noterade att för att nå ett startberedskapsdatum (LRD) 2030 för både Sample Retrieval Lander (SRL) och Earth Return Orbiter (ERO), skulle de behöva spendera mellan 8-9.6 miljarder dollar "med finansiering på över 1 miljard dollar per år som krävs i tre eller fler år med start 2025."

"Detta driver erfarenhetsbasen för SMD (Science Mission Directorate). [James Webb rymdteleskop] är det enda stora uppdraget eller flaggskeppsuppdraget av detta slag som krävde höga finansieringsnivåer, men som aldrig översteg 1 miljard dollar”, sa Figueroa. "Så detta sätter mycket stress på SMD, såvida det inte finns en avlastningsventil någonstans och därmed en av anledningarna till rekommendationen till byrån att titta på vilka andra alternativ som kan vara tillgängliga."

Ett av alternativen, sa Figueroa, skulle vara att sätta lanseringen av SRL och ERO på rätt spår för separata datum.

För närvarande består MSR-arkitekturen av fyra huvudhinkar:

• Mars 2020/Uthållighet
  • Provinsamling och förvaring
• Sample Retrieval Lander (SRL) & Mars Ascent Vehicle (MAV)
  • Hämta de insamlade proverna och skicka dem till Mars omloppsbana
• Earth Return Orbiter (ERO) & Capture Containment and Return System (CCRS)
  • Fånga och håll kvar prover i Mars-banan, genomgå dekontaminering och returnera prover till jorden
• Provmottagningsprojekt
  • Återställ proverna på jorden och innehåll dem för inledande provvetenskap och kuration

Ett annat förslag i rapporten är att lämna över ansvaret för ERO till European Space Agency, och notera att "Detta arrangemang kommer att göra det möjligt för [Goddard Space Flight Center] att arbeta med ESA och Airbus utan att gå igenom [Jet Propulsion Lab]."

"Alternativa arkitekturer, jag anspelade på dem i den programmatiska analysen, de borde undersökas med tydliga riktlinjer från NASA:s huvudkontor för vad som är en rimlig och realistisk årlig budgetrestriktion, och återigen erkänner att prislappen för alla alternativ som vi undersöker var i intervallet 8-11 miljarder dollar oavsett arkitektoniska val, säger Figueroa.

"Det kan vara närmare den nedre änden eller den övre änden, beroende på dessa beslut, men det ankommer på byrån att titta på det noggrant, så att du kan komma med en realistisk, teknisk och programmatisk plan," tillade han. "Enligt vår uppfattning bör det här uppdraget inte baseras förrän dessa saker är lösta, för annars lever alla under orealistiska förväntningar. Det var det som satte oss i den här situationen till att börja med.”

Hantera stora förväntningar

NASA har en hel del motvind att möta när det gäller att kartlägga en väg framåt på MSR. Sandra Connelly, biträdande biträdande administratör för NASAs Science Mission Directorate, upprepade i sina kommentarer att uppdraget förblir en hög prioritet för NASA och uppgav att byrån 2024 skulle "bestämma budgetanpassningen för det hållbara programmet."

"Det måste vara hållbart från kostnad, schema och tekniskt perspektiv och i slutändan kommer vi att fokusera på våra partnerskap med ESA och vi måste se till att vi har köpt in oss över hela linjen," sa Connelly.

Jeff Gramling, MSR Program Director, sa att när de navigerar i okända budgetbegränsningar för FY24, tar de Steve Tebow från Applied Physics Lab (APL) som chefsingenjör på huvudkontorsnivå.

"Han ger nya ögon och det är han som leder det integrerade teamet. När vi går iväg och tittar på sätt att inte bara lägga till motståndskraft som Orlando talade om, utan hur vi också tittar på om det finns sätt att minska kostnaderna, säger Gramling. "Orlando och hans team sa till exempel uttryckligen att vi måste titta på fasning av uppdragselement, till exempel för att leva inom årliga finansieringsbegränsningar. Det är något vi kommer att titta på."

Dr. Lori Glaze, chef för NASA:s Science Mission Directorate's Planetary Science Division, betonade att det är viktigt att få tillgång till orörda prover från Mars för målet att studera den nuvarande eller tidigare förekomsten av vatten samt att söka efter tecken på liv.

Medan han diskuterade finansieringsutmaningarna som PSD står inför, sa Glaze att de skulle sträva efter att hålla sig till riktlinjerna i decadalrapporten och inte låta MSR-kostnaderna överstiga 35 procent av kontorets budget.

"Jag tycker faktiskt att den vägledningen inte bara är riktigt praktisk, utan verkligen användbar. Det är verkligen något som Jeff Gramling och jag själv, i samarbete med Nicky Fox och Sandra på SMD-nivå, verkligen har haft i åtanke när vi tänker på, du vet, hur ska vi uppnå och utföra Mars Sample Return så att det gör det t påverka, på ett negativt sätt, resten av den planetära portföljen, säger Glaze.

Hon tillade att ett viktigt jobb för dem är att hålla vad hon kallade "bekräftade uppdrag" på rätt spår. De uppdrag som har klarat bekräftelsegranskningar inkluderar Psyche, Europa Clipper, VIPER och Near Earth Objects (NEO) Surveyor-uppdrag. Hon sa att det är de som har avtal med kongressen om både kostnad och tidsplan.

Glaze sa att de också försöker skydda forsknings- och analysprogrammens budget eftersom de överväger kostnadsbesparingar. Hon upprepade en punkt från augusti att om de stramare federala budgetarna blir verklighet, skulle New Frontiers-programmets Announcement of Opportunity (AO) glida till tidigast 2026.

"Discovery och SIMPLEx kommer sannolikt inte heller att erbjudas så länge dessa budgetar är riktigt snäva. Så det är osannolikt att det kommer ut under de kommande åren, säger Glaze.

Connelly sa att NASA avser att svara på rekommendationerna i IRB-2-rapporten i slutet av mars 2024.

• SEO-drivet innehåll och PR-distribution. Bli förstärkt idag.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Styrka dig själv. Tillgång här.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Kunskap förstärkt. Tillgång här.
• Platoesg. Kol, CleanTech, Energi, Miljö, Sol, Avfallshantering. Tillgång här.
• PlatoHealth. Biotech och kliniska prövningar Intelligence. Tillgång här.
• Källa: https://spaceflightnow.com/2023/10/24/nasa-begins-to-chart-path-forward-on-its-mars-sample-return-architecture-following-independent-review/