Die Mars Sample Return Mission von NASA und ESA gehört zu den ambitioniertesten Raumfahrtprojekten der kommenden Jahrzehnte und könnte die Marsforschung grundlegend verändern. Ziel der Mission ist es, erstmals Proben von Gestein und Boden vom Mars zur Erde zu bringen. Im Mittelpunkt steht der Rover Perseverance, der seit Februar 2021 im Jezero-Krater unterwegs ist. Dort untersucht er die geologische Umgebung und sammelt kleine Proben in versiegelten Metallröhrchen. Diese Röhrchen werden an ausgewählten Stellen auf der Marsoberfläche deponiert. Ein zukünftiger Rover, der sogenannte Fetch Rover, soll diese Proben einsammeln. Anschließend werden sie in eine spezielle kleine Rakete verladen, das Mars Ascent Vehicle. Diese Rakete bringt die Probenkapsel in den Orbit des Mars. Dort wird sie von einem Orbiter der ESA, dem Earth Return Orbiter, eingefangen. Dieser Orbiter ist mit einem hochentwickelten Andocksystem ausgestattet. Nach der Übernahme transportiert er die Proben in Richtung Erde. Geplant ist, dass die Probenkapsel in einer speziellen Rückkehrkapsel durch die Erdatmosphäre eintritt. Diese Kapsel ist so konstruiert, dass sie extremen Belastungen standhält. Auf der Erde angekommen, werden die Proben in einem Hochsicherheitslabor untersucht. Dort stehen modernste Analysegeräte zur Verfügung, die weit präziser arbeiten als jedes Instrument, das man zum Mars schicken könnte. Die Wissenschaftler erhoffen sich Antworten auf fundamentale Fragen. Eine davon lautet, ob es auf dem Mars jemals Leben gegeben hat. Zudem könnten die Proben wichtige Informationen über die geologische Entwicklung des Planeten liefern. Auch Hinweise auf vergangene Klimabedingungen sind denkbar. Die Mission ist jedoch technisch äußerst komplex. Viele Schritte müssen präzise aufeinander abgestimmt sein. Ein Fehlschlag in einer einzigen Etappe könnte das gesamte Projekt gefährden. Deshalb arbeiten NASA und ESA eng zusammen und nutzen modernste Technologien. Ursprünglich war die Rückkehr der Proben schon für Anfang der 2030er Jahre geplant. Aufgrund technischer Herausforderungen und hoher Kosten hat sich der Zeitplan inzwischen verschoben. Derzeit rechnet man mit einer möglichen Rückkehr der Proben frühestens Ende der 2030er Jahre. Die Gesamtkosten werden auf mehrere Milliarden US-Dollar geschätzt. Trotz dieser Herausforderungen gilt das Projekt als wissenschaftlich einmalig. Noch nie zuvor wurden Proben von einem anderen Planeten auf die Erde gebracht. Der Vergleich mit den Apollo-Mondproben zeigt, wie wertvoll solches Material sein kann. Auch Jahrzehnte nach der Mondlandung werden die Proben immer noch untersucht. Ähnliches erwarten die Forscher auch von den Marsproben. Sie könnten Generationen von Wissenschaftlern beschäftigen. Gleichzeitig liefert das Projekt wertvolle Erfahrungen für künftige bemannte Missionen. Es zeigt, wie man komplexe logistische Aufgaben zwischen zwei Planeten bewältigt. Damit wird die Mission auch ein Meilenstein in der Geschichte der Raumfahrt sein.
Die einzelnen geplanten Missionsschritte der Mars Sample Return Mission von NASA und ESA
1. Rover Perseverance – Probenentnahme
- Der Rover erkundet den Jezero-Krater auf dem Mars.
- Er sammelt Boden- und Gesteinsproben in kleinen, versiegelten Metallröhrchen.
- Diese Röhrchen werden auf der Marsoberfläche deponiert und katalogisiert.
2. Fetch Rover – Einsammeln der Proben
- Ein spezieller Rover wird die von Perseverance abgelegten Röhrchen einsammeln.
- Er transportiert die Proben zum Mars Ascent Vehicle (MAV).
3. Mars Ascent Vehicle (Rakete) – Start in den Marsorbit
- Das MAV wird die Probenkapsel in den Orbit des Mars bringen.
- Start und Bahn müssen präzise berechnet werden, um die Übernahme durch den Orbiter zu ermöglichen.
4. Earth Return Orbiter (ESA) – Übernahme im Marsorbit
- Der Orbiter fängt die Probenkapsel aus dem MAV auf.
- Er transportiert die Kapsel auf den Weg zur Erde.
5. Rückkehr zur Erde – Eintritt in die Atmosphäre
- Die Kapsel tritt kontrolliert in die Erdatmosphäre ein.
- Sie ist speziell gebaut, um extremen Hitze- und Druckbelastungen standzuhalten.
6. Sicheres Landen und Transport ins Labor
- Nach der Landung wird die Kapsel geborgen.
- Die Proben werden in ein Hochsicherheitslabor transportiert, um Kontamination zu vermeiden.
7. Analyse der Marsproben
- Wissenschaftler untersuchen die Gesteins- und Bodenproben mit modernsten Geräten.
- Ziele sind u. a. Hinweise auf vergangenes Leben, geologische Prozesse und klimatische Entwicklungen auf dem Mars.
