ภารกิจนำตัวอย่างกลับจากดาวอังคารของ NASA เสี่ยงล้มเหลว “`

(SeaPRwire) –   เกือบครึ่งศตวรรษแล้วที่ NASA พูดถึงโครงการที่ได้รับการยกย่องอย่างสูงนี้ หน่วยงานอวกาศได้ขอเงินทุนเพื่อพัฒนาภารกิจที่จะส่งยานอวกาศไร้คนขับลงจอดบนดาวอังคาร เก็บรวบรวมและเก็บตัวอย่างหินและดิน และนำกลับมายังโลกเพื่อการศึกษา—ทั้งหมดนี้โดยปราศจากความเสี่ยงและค่าใช้จ่ายจากการส่งมนุษย์ออกไปสำรวจ แต่ด้วยงบประมาณที่ตึงตัวและเทคโนโลยีที่ท้าทาย ทำให้ NASA เริ่มภารกิจได้ในที่สุด

ถึงอย่างนั้น ก็ต้องใช้เวลา 12 ปีสำหรับเฟสแรกของ MSR กว่าจะได้บิน ในวันที่ 18 กุมภาพันธ์ 2021 ยาน Perseverance ของ NASA ลงจอดบนดาวอังคารและเริ่มเก็บรวบรวมตัวอย่างดิน หิน และชั้นบรรยากาศในหลอดไทเทเนียมขนาดเล็กทรงกระบอกที่ผ่านการฆ่าเชื้อ 30 หลอด ตอนนี้สี่ปีต่อมา ภารกิจทั้งหมด—ซึ่งใช้เวลาหลายชั่วอายุคนในการสร้างและใช้งบประมาณหลายพันล้าน—อาจกำลังล้มเหลว

ในระหว่างการแถลงข่าวเมื่อวันที่ 7 มกราคม ผู้ดูแลระบบ NASA บิล เนลสัน ยอมรับว่าต้นทุนพุ่งสูงขึ้น กำหนดเวลาเลื่อนออกไป และหาก MSR ไม่ได้รับการทบทวนอย่างจริงจังตอนนี้ อาจไม่มีทั้งความตั้งใจและเงินทุนที่จะส่งภารกิจที่รอคอยมานานเพื่อเก็บหลอดตัวอย่างของยานสำรวจดาวอังคาร

“เมื่อแผนดำเนินการต่อไป ก็ยังคงล่าช้าในเรื่องเวลาที่เราจะได้รับตัวอย่างกลับมา และต้นทุนก็เริ่มเพิ่มขึ้น จนกระทั่งต้นปีที่ผ่านมา คิดว่าอาจสูงถึง 11,000 ล้านดอลลาร์ และคุณจะไม่ได้รับตัวอย่างกลับมาจนถึงปี 2040” เนลสันกล่าว “นั่นเป็นสิ่งที่ยอมรับไม่ได้อย่างสิ้นเชิง”

แม้ว่าเนลสันจะประกาศอย่างชัดเจนว่าเขาได้ “ยกเลิก [ภารกิจ] ตามที่วางแผนไว้ในปัจจุบัน” แต่สถานการณ์ก็ไม่ได้เลวร้ายขนาดนั้น เมื่อเดือนเมษายนที่ผ่านมา NASA ได้เริ่มมองหาพันธมิตรเอกชนอย่างลับๆ รวมถึง SpaceX และ Blue Origin ซึ่งสามารถช่วยจัดหาฮาร์ดแวร์และลดค่าใช้จ่ายได้ ไม่ว่า MSR จะประสบความสำเร็จหรือไม่ ความลำบากของโครงการในปัจจุบันเป็นอุทาหรณ์ของสิ่งที่เกิดขึ้นเมื่อภารกิจซับซ้อนและมีราคาแพงเกินไป โดยมีการวางแผนที่ไม่สมบูรณ์ก่อนที่ฮาร์ดแวร์จะเริ่มบิน

MSR ไม่ใช่ภารกิจเดียวของ Perseverance บนดาวอังคาร และยานสำรวจก็ประสบความสำเร็จอย่างไม่ต้องสงสัยในการศึกษาเกี่ยวกับดิน บรรยากาศ และภูมิประเทศ แต่การนำตัวอย่างกลับมายังโลกก็ยังคงเป็นหนึ่งในเป้าหมายหลัก ปัญหาที่ใหญ่ที่สุดของ MSR คือมันมีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวมากเกินไป ในโลกที่สมบูรณ์แบบและประหยัด ยานอวกาศสองขั้นตอนเดียวจะลงจอดบนดาวอังคาร ตักตัวอย่างดินในสถานที่ และถ่ายโอนไปยังขั้นตอนการขึ้น ซึ่งจะทะยานขึ้นสู่วงโคจร จากนั้น ตัวอย่างจะถูกถ่ายโอนอีกครั้ง ครั้งนี้ไปยังยานอวกาศโคจรลำที่สอง ซึ่งติดตั้งโมดูลขนส่งมายังโลกที่จะนำดินและหินกลับบ้าน เรียกกันติดปากว่าภารกิจ grab-and-go นี่คือโปรไฟล์การบิน ซึ่งมีกำหนดการปล่อยสู่ดาวอังคารในปี 2028

ข้อเสียของ grab-and-go คือคุณจะได้ตัวอย่างเพียงตัวอย่างเดียวจากไซต์เดียว ซึ่งจำกัดวิทยาศาสตร์ที่คุณสามารถทำได้ NASA จึงส่ง Perseverance ไปยังหลายๆ จุดรอบๆ พื้นที่ลงจอด Jezero Crater ซึ่งเมื่อหลายพันล้านปีก่อนเคยเป็นทะเลสาบในแผ่นดินซึ่งอาจเคยมีสิ่งมีชีวิตอยู่ ที่นั่น ยานสำรวจได้เก็บตัวอย่างจากระดับความสูงที่แตกต่างกันโดยมีองค์ประกอบทางเคมีที่แตกต่างกันและทิ้งหลอดไทเทเนียมไว้ตามเส้นทางเหมือนไข่อีสเตอร์ทางธรณีวิทยา

“เพื่อค้นหาตัวอย่างที่แตกต่างกันของชั้นต่างๆ ที่แสดงอายุของวัสดุและหินที่แตกต่างกัน” เนลสันกล่าว “มันจะให้ประวัติศาสตร์ที่ค่อนข้างสมบูรณ์ของดาวอังคารเมื่อหลายพันล้านปีก่อน เมื่อมีน้ำอยู่ในทะเลสาบ”

ปัญหาคือ การนำตัวอย่างเหล่านั้นกลับบ้านต้องใช้ยานอวกาศอื่นๆ อีกหลายลำ ซึ่งยังไม่ได้รับการออกแบบหรือจัดทำสัญญาอย่างแน่นอน นับประสาอะไรกับการสร้าง เริ่มแรก การกระจายตัวอย่างต้องใช้การเก็บรวบรวมตัวอย่าง ซึ่งเรียกร้องให้มี ซึ่งสามารถติดตามเส้นทางของ Perseverance รวบรวมหลอด และถ่ายโอนไปยังยานลงจอดลำที่สามซึ่งสามารถทะยานขึ้นจากพื้นผิว และถ่ายโอนหลอดไปยังเรือขนส่งโคจรลำที่สี่ที่สร้างโดย ESA ซึ่งจะนำหลอดกลับบ้าน ไม่เพียงแต่จะทำให้ธนาคารพังที่ 11,000 ล้านดอลลาร์เท่านั้น แต่ยังทำลายตารางเวลาด้วย โดยเฟสการเก็บรวบรวมและส่งคืนจะไม่เกิดขึ้นจนกว่าจะถึงกลางถึงปลายทศวรรษ 2030 และทั้งหมดนี้ไม่ได้รับความช่วยเหลือจากความจริงที่ว่า NASA ได้รับการลดงบประมาณรวม 5,000 ล้านดอลลาร์ในปีงบประมาณ 2024 และ 2025 ทำให้การวิจัยและพัฒนาช้าลงยิ่งขึ้น

“สิ่งนี้เกินกว่าจะควบคุมได้” เนลสันกล่าว “คุณไม่สามารถทำทุกอย่างที่คุณต้องการได้ด้วยเงินน้อยลง”

แต่ถ้า MSR ตามที่วางแผนไว้เดิมตายแล้ว เป้าหมายสูงสุดของ MSR ก็ไม่ใช่เช่นนั้น NASA กำลังมองหาการเสนอราคาจากบริษัทเอกชนเพื่อส่งยานเก็บและยานขึ้นลงจอดบนดาวอังคาร โดยใช้ประโยชน์จากราคาที่แข่งขันได้ซึ่งอาจมอบหมายงานส่งฮาร์ดแวร์พื้นผิวไปยังดาวอังคารให้กับ ซึ่งมีการปล่อยทั้งหมด 11 ครั้ง หรือให้กับ ซึ่งได้ยกเลิกการปล่อยครั้งแรกในวันที่ 13 มกราคมเนื่องจากปัญหาทางเทคนิคและยังไม่ได้กำหนดเวลาการพยายามครั้งต่อไป กล้ามเนื้อขับดันของจรวดทั้งสองจะช่วยให้พวกเขาสามารถลงจอดรถเก็บและรถขึ้นลงที่ค่อนข้างหนักบนดาวอังคารได้

ทางเลือกอื่นเกี่ยวข้องกับ NASA ที่จะทำงานภายในองค์กรมากขึ้น เช่นเดียวกับยานสำรวจ Curiosity และ Perseverance ยานเก็บตัวอย่างและยานขึ้นลงจอดบนดาวอังคารสามารถลงจอดบนพื้นผิวได้ด้วย โครงสร้างตัวถังขับเคลื่อนด้วยจรวดที่ลอยอยู่เหนือพื้นผิวดาวอังคารประมาณ 20 เมตร (66 ฟุต) และลดระดับยานลงสู่พื้นดินด้วยสายเคเบิล พลังงานที่จำกัดของ sky crane จะต้องใช้ยานเก็บและยานขึ้นลงที่เล็กกว่า เบากว่า และถูกกว่า และอนุญาตให้ใช้บูสเตอร์ที่เล็กกว่าและถูกกว่าเพื่อเริ่มภารกิจ ภายใต้สถานการณ์ใดสถานการณ์หนึ่ง ยานขึ้นลงจะยังคงพึ่งพาเรือขนส่งมายังโลกที่สร้างโดย ESA เพื่อนำตัวอย่างกลับบ้าน ภารกิจทั้งสองจะมีราคาอยู่ระหว่างประมาณ 5.8 พันล้านดอลลาร์ถึง 7.7 พันล้านดอลลาร์

“นั่นแตกต่างจาก 11,000 ล้านดอลลาร์มาก” เนลสันกล่าว

การบินที่ถูกกว่าหมายถึงการบินเร็วขึ้น—อย่างน้อยก็เล็กน้อย—โดยเนลสันคาดการณ์ว่าภารกิจอาจเริ่มได้เร็วที่สุดในปี 2030 เมื่อยานส่งคืนของยุโรปจะปล่อยขึ้นตามด้วยยานเก็บและยานขึ้นลงในปี 2035

การเมือง ดังเช่นในโครงการที่ได้รับเงินทุนจากรัฐบาลกลาง จะมีบทบาทในเรื่องนี้ เนลสันและทีมงาน NASA ที่กำลังจะออกไปยังไม่ได้หารือเกี่ยวกับ Mars Sample Return กับ Jared Isaacman ผู้ที่ประธานาธิบดีที่ได้รับเลือกตั้ง Donald Trump เลือกให้เป็นผู้ดูแลระบบ NASA คนต่อไป นับประสาอะไรกับทรัมป์เอง แต่เนลสันยังคงมีความหวัง

“เรายังไม่ได้พูดคุยกัน” เขากล่าว “แต่ฉันคิดว่าเป็นสิ่งที่รับผิดชอบที่จะทำหากพวกเขาต้องการ Mars Sample Return [และ] ฉันนึกไม่ออกว่าพวกเขาไม่ต้องการ ฉันไม่คิดว่าพวกเขาต้องการให้การส่งคืนตัวอย่างเพียงอย่างเดียวกลับมาบนยานอวกาศของจีน”