Amerikanske planer for Mars bør omfatte mere end prøveudkast, advarer rapporten

NASA er faldet bag ved sin lanceringskadence for Discovery-missioner som Insight, der tog fly i maj.

JPL-Caltech / NASA

Amerikanske planer for Mars bør omfatte mere end prøveudkast, advarer rapporten

Af Paul VoosenAug. 7, 2018, 12:00

NASA er nødt til at forberede sig på fremtidige ture til Mars, der går ud over en kommende mission for at indsamle klippeprøver og til sidst returnere dem til Jorden, rapporterede National Academies of Sciences, Engineering and Medicine (NASEM) i dag. Den nye rapport giver en midtpunktvurdering af, hvordan agenturet har planlagt videnskabsprogrammer har fungeret siden NASEM s 2011 dekadale undersøgelse, der anbefalede prioriteter for 2013 til 2022.

Rapporten udråber i vid udstrækning NASA for at have handlet på mange videnskabelige prioriteringer, mens den har navigeret i et budget, der er lavere end det værst tænkelige scenarie, der blev forestillet ved dekadet fra 2011. Finansieringen til forskning og teknologiudvikling er fortsat høj, og agenturet har gjort betydelige fremskridt med to flagskibsmissioner på flere milliarder dollars: Mars 2020-roveren, der skal lanceres om 2 år; og Europa Clipper, der skal undersøge Jupiter s frosne måne og havet med flydende vand inde i det næste årti.

Mars-roveren på 2, 4 milliarder dollars vil indvie det, der har været den mangeårige, højeste prioritet inden for planetarisk videnskab: returnering af klippeprøver fra Mars til Jorden for at jage efter tegn på tidligere liv. Roveren borer prøver og lader dem være cachelagrede på martianoverfladen til genfinding. Sidste år, efter års forsinkelse, begyndte agenturet at lave en plan for, hvordan de kunne få dem tilbage, og forestillede sig et skinny -prøveudkast, der ville sende flere yderligere missioner til planeten i det næste årti for at hente klippekerner.

Midtvejsevalueringen, der fik den yderligere opgave at vurdere NASA s Mars Exploration-program, fandt prøveudkastplanerne fornuftige og godkendte dem. Imidlertid fandt revisionspanelet generelt, at NASA s planer for Mars var usammenhængende, mere en række uafhængige missioner snarere end et sammenhængende program. Lige nu skal Mars-programmet virkelig revurderes så vidt angår retning, siger Louise Prockter, direktør for Lunar and Planetary Institute i Houston, Texas, og medformand for det udvalg, der gennemførte undersøgelsen.

Panelet var især bekymret for, at kommunikationsinfrastrukturen omkring Mars, der er afhængig af tre NASA-kredsløb, kan mislykkes, før efterfølgende rumfartøj er på plads. ”Vi er bekymrede over, at infrastrukturen bliver aldrende, den er skrøbelig, ” siger Prockter. I betragtning af panelets begrænsede rolle med kun at evaluere eksisterende projekter og planer, kunne de ikke anbefale en ny orbiter, tilføjede Prockter. ”Men det er en løsning, som [NASA] sandsynligvis skulle overveje.” Agenturet kunne også søge en kommerciel partner til at levere et sådant telekommunikationsrelæ, et “forbløffende udsigter”, som agenturet nævnte det seneste år, siger G. Scott Hubbard, en rumforsker ved Stanford University i Palo Alto, Californien, der gennemgik rapporten og tidligere ledede NASAs Mars-program.

Mange planetariske videnskabsmænd, der ikke arbejder på den røde planet, forbliver misundelige på opmærksomheden og finansieringen, som den har befalet i de senere årtier. Men efterforskning af Mars vil sandsynligvis ikke stoppe med prøveudkast, og NASA skal være strategisk omkring sine næste skridt, siger Hubbard. De videnskabelige aktiver, der allerede findes på planeten, afslører stadig nye mysterier. For eksempel er den nylige "detektion med radar af en flydende 'sø' nær sydpolen enormt spændende, " siger Hubbard. "Nye missioner med radar eller missioner til at studere de polære regioner i Mars kunne være enormt videnskabeligt produktive."

Rapporten advarer også om, at det er usandsynligt, at NASA når sin ønskede lanceringskadence for Discovery og New Frontiers, dets to største programmer, der afholder åbne konkurrencer om missionsfinansiering. Discovery finansierer missioner, der koster op til omkring 450 millioner dollars, mens New Frontiers har et loft på $ 850 millioner. Dekadalet havde anbefalet at vælge Discovery-missioner hvert andet år; for at nå dette mål, bemærker det, skulle NASA vælge yderligere tre forslag til flyvning i 2022. I mellemtiden, hvis der ikke vælges en ny New Frontiers-mission, er to potentielle koncepter målrettet til forslag - et netværk af fire geofysiske landere til at undersøge månens indre og et rumfartøj til at udforske Jupiters vulkanmåne, Io - ville ikke få et retfærdigt skud til overvejelse før den næste decadalanmeldelse. Den langsomme kadence “var den største skade på det lave budget, som vi havde starten på tiåret, ” siger Prockter. ”Det er stadig tilbage at se, om NASA kommer tilbage på sporet.”

Panelet ser kun på en anden fremtrædende årsag til disse forsinkelser: et skub fra en fremtrædende lovgiver for en mission til den joviske måne Europa, tilføjer Stephen Mackwell, virksomhedsdirektør for videnskabsprogrammer ved Universities Space Research Association i Columbia, Maryland, som gennemgik rapporten inden offentliggørelsen. Repræsentant John Culberson (R – TX), medlem af repræsentantskabets bevillingspanel, der har været kritisk til at styrke NASAs budget i de seneste år, har fremskyndet finansieringen til Europa-missionen - og en potentiel lander til at følge - flytte det foran andre missioner. I modsætning hertil ville dekadalsundersøgelsen have forsinket Europa-missionen til fordel for konkurrencedygtige tildelte missioner. ”Det er nødvendigt at være klar over, at NASA ikke skamløst gik væk her, ” siger Mackwell.

Selvom Kongressen har beordret NASA til at starte arbejdet med en Europa-lander, har et sådant missionforslag endnu ikke været gennem agenturets formelle omkostnings- og tekniske evalueringsproces; lignende evalueringer fik både Mars 2020-rover og Europa Clipper til at skrumpe deres omkostninger og videnskabelige ambitioner. Den næste dekadal bliver nødt til at trække den foreslåede Europa-lander gennem en lignende evaluering, advarede midtvejsperioden.

Panelet var også skyld i en for nylig afsluttet rapport, der studerede planetvidenskabernes tredje vigtigste videnskabelige mål, en potentiel mission til Neptune eller Uranus, som hidtil kun er blevet undersøgt gennem flyvebånd af Voyager for 2 årtier siden. Rapporten, udarbejdet af NASA s Jet Propulsion Lab i Pasadena, Californien, ændrede de videnskabelige mål, der er skitseret i dekadalet, siger det; det tilføjede også en Doppler-billedbehandler til at studere planeten interior interior interior s indre, et mindre testet instrument, der, hvis det mislykkedes, kunne bringe projektets vitenskapelige mål i fare. NASA bør gentage undersøgelsen, sagde panelet, denne gang med at holde sit fokus på de decadal videnskabelige mål.

Panelet foreslog også midler til at forbedre dekadeprocessen. For eksempel bør agenturet komme i gang nu med at støtte et væld af nye missionskoncepter til det næste dekadal at overveje. Og agenturet, det anerkendte panel, har brug for en hurtig måde at reagere på nye opdagelser eller teknologier for eksempel, siger det, dekadalet fra 2011 blev overhalet af fremkomsten af ​​små satellitter og afsløringer om Saturns ildspyd frosset måne, Enceladus. Sidste år justerede NASEM s planetudvalg sit charter for at overveje sådanne spørgsmål på NASA s tilskyndelse; for eksempel er det nu, hvordan agenturet planlægger at vende tilbage til månen på linje med dets langsigtede videnskabelige mål.