NASA en ESA zijn al een tijd bezig plannen te maken om monsters van Mars naar Aarde te brengen. Het Mars Sample Return programma is een complexe missie. De eerste fase daarvan is eigenlijk al begonnen. De Perseverance rover zal gebruikt worden om monsters te verzamelen. Die worden dan in buisjes op het oppervlak achter gelaten. Om vervolgens later opgehaald te worden door een Europese rover. Deze Sample Fetch Rover moet de monsters bij een NASA raket brengen die de monsters in een baan rond Mars brengt. Een Europese orbiter neemt daarna de monsters over en brengt ze naar Aarde.

Een diagram hoe Mars Sample Return moet gaan werken (afbeelding: ESA)

NASA heeft onlangs het bedrijf Northrop Grumman een contract toegewezen om die raket, de Mars Ascent Vehicle, te gaan maken. Northrop Grumman is al heel lang bij het project betrokken (sinds de late 1980-er jaren zelfs). NASASpaceflight.com interviewde David McGrath van Northrop Grumman over dit project. En het is interessant wat er voor uitdagingen bij het ontwerp van zo’n raket komen kijken.

De raket is een tweetraps vaste brandstof raket van 3 meter lang. Deze moet op een lander (met de Europese Sample Fetch Rover) in de Jezero krater terecht komen. Na landing kan het nog wel een jaar duren door de Mars Ascent Vehicle gelanceerd wordt. De raket moet al die tijd de koude nachten op Mars kunnen doorstaan. De brandstof moet daarbij stabiel blijven.

Het is interessant te lezen hoe ze weten dat die brandstof zo lang goed kan blijven. Een monster ervan ging mee op een satelliet die door de space shuttle in 1984 gelanceerd werd. Deze Long Duration Exposure Facility (LDEF) werd door het Challenger ongeluk nogal laat weer opgepikt, pas in 1990. Maar dat gaf de zekerheid dat de brandstof lang goed blijft in kou en vacuüm. Om te voorkomen dat er door de kou scheuren ontstaan in de vaste brandstof moet de raket wel enigszins op temperatuur gehouden worden.

Een Mars-lander is bovendien niet bepaald een ideaal lanceerplatform. Die lander hoeft de lancering misschien niet persee te overleven, maar is het stabiel genoeg om bij de lancering de raket recht te houden? NASA heeft er een ander plan mee: de raket wordt eerst omhoog geschoten met een veer. Eenmaal in de lucht, ontbrandt de eerste trap. Bij Northrop Grumman zagen ze dat eerst ook niet echt zitten. Maar omdat Mars maar 1/3 van de Aardse zwaartekracht heeft, geeft een stevig schot met een veer voldoende tijd om de raket te starten.

Op Aarde kan een lancering nog wel eens worden afgeblazen vanwege het weer (Mars: stofstormen) of technische issues. Dat zal in dit geval helemaal automatisch moeten gebeuren. Voor menselijk ingrijpen duurt de communicatie tussen Aarde en Mars veel te lang.

De lancering van de lander met de Fetch rover en de Mars Ascent Vehicle wordt vanaf juli 2026 verwacht. De Earth Return Orbiter moet in oktober 2026 gelanceerd worden op een Ariane 6.

Bronnen:

Coverafbeelding: NASA/JPL-Caltech

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd.