Érdekes hírek láttak napvilágot: Kína a tervek szerint 2031-ben szeretne marsi talaj- és kőzetmintákat visszajuttatni a Földre, amivel két évvel megelőznék az amerikai-európai kooperáció 2033-as tervezetét.
A küldetést Szun Cö-csou, a Tienven-1 Mars-küldetés főkonstruktőre mutatta be június 20-án egy prezentáció keretében. Az előadás során bemutatta, hogy a Kínai Nemzeti Űrhivatal (CNSA) milyen módon szeretné végrehajtani ezt a rendkívül komplikált és kockázatos feladatot. A NASA és az Európai Űrügynökség (ESA) márciusban jelentette be, hogy elhalasztják a Mars Sample Return küldetést, és a Marson elvégzendő feladatokat is inkább két leszéllóegységre bízzák majd egy helyett, így csökkentve a kockázatot. Az ESA által nyújtott Earth Return Orbiter keringőegység 2027-ben indulhat majd útjára, és ha minden rendben halad, akkor 2033-ban hozhatja vissza a Perseverance rover által begyűjtött anyagmintákat. A CNSA erre szeretne kontrázni egy valamivel egyszerűbb és gyorsabb megoldással.
A kínai marsi anyagmintaszerző-küldetés a Tienven-3 elnevezést kapta: ugyebár a Naprendszer-kutató Tienven-program első missziója az első kínai marsraszállást valósította meg a Csuzsong roverrel, a Tienven-2 alkalmával pedig egy aszteroidát szeretne az ázsiai szuperhatalom egy űrszondával meglátogatni. A kínai koncepció kevésbé törekszik arra, hogy tudományosan érdekesebbnek tűnő régióból gyűjtsön mintákat (mint például a Jezero-kráter deltája) – ezzel is csökkentve egy esetleges kudarc rizikóját. Ettől függetlenül a küldetés presztízsértéke nem csökken jelentős mértékben, ugyanis eddig még egy űrhivatalnak sem sikerült anyagmintákat visszahoznia a Marsról (vagy annak holdjairól).
A Tienven-3 küldetés apparátusát két fő űreszköz fogja alkotni: egy leszálló- és feleszállóegység, valamint egy mintatároló kapszulával ellátott keringőszonda. Az előbbit egy Hosszú Menetelés-3B, az utóbbit pedig egy Hosszú Menetelés-5 hordozórakétával szeretnék a kínai mérnökök majd célbajuttatni. Mindkét rakétarendszer már jelentős repülési múltat tudhat magáénak, így ezen a téren már a CNSA és beszállítói jelentős tapasztalattal rendelkeznek.
A Csuzsong marsautó egyik felvétele. A kép alsó részein a kihajtott napelemtáblákat láthatjuk, középen pedig a rover nagy nyereségű kommunikációs antennáját. Kép forrása: Kínai Nemzeti Űrhivatal/CNSA
A leszállóegység és a felszállóegység a nevéből adódóan két különböző részből tevődik össze: a leszállóplatform fog felelni a talajra történő biztonságos megérkezésért, a felszállóegység pedig tulajdonképpen egy rakéta lesz, ami a felszínen begyűjtött mintákat fogja Mars körüli pályára állítani. A leszállóplatform technológiái már javarészt élesben is bizonyítottak, ugyanis a Csuzsung rovert is egy hasonló rendszerrel jutatták el épségben a vörös bolygó felszínére. A Mars körüli pályán lévő anyagmintákat a keringőegység gyűjtené be, és itt helyeznék őket át a mintatároló kapszulába, amit visszaküldenének a Földre. Ez mind rettentő bonyolultnak tűnhet elsőre, és az igazat megvallva az is, de Kínának már van egy kis tapasztalata ezzel:
- nagy sebességű visszatérés a Föld légkörébe: Csange’e-5T1 és Csang’e-5 missziók,
- két űrszonda dokkolása egy másik égitest körül: Csang’e-5 a Holdnál,
- leszállás a Mars felszínére: már az előbb említett Tienven-1 küldetés/Csuzsung rover .
A legnagyobb kérdőjel/rizikófaktor a misszió során az anyagminták pályára juttatása lesz. Az emberiség történelme során még sosem indítottunk rakétát egy olyan másik égitestről, aminek légköre is van, így ha sikerült a CNSA-nak a küldetés végrehajtása a tervek szerint, Kína lehet az első nemzet, amelyik megpróbálkozik ilyesmivel. A NASA-ESA küldetés terveiben egy többfokozatú szilárd meghajtású rakéta szerepel, amit a Lockheed Martin fog legyártani. A Mars körüli alacsony magasságú pálya eléréséhez ~4,5 km/s sebességre kell majd az anyagminták tárolóit gyorsítani, de egyelőre még nem tudni hogy a kínaiak milyen típusú rakétát fognak ehhez építeni.
A kínai mintaszerző küldetés struktúrája a két indításos megoldással. Kép forrása: Jücsi Csien (@YuqiiQian)/Twitter
Szun Cö-csou a már említett prezentációt a Nankingi Egyetem alapításának 120. évfordulója alkalmából szervezett ünnepség űrkutatási fórumán mutatta be. Az előzetes tervek szerint a Marsra a két rakétát 2028 végén indítanák el, hogy az űreszközök 2029 nyaráig megérkezzenek a Marshoz. A leszállás 2029 szeptemberében valósulhat majd meg, amit egy robusztus mintagyűjtési program követ majd. A mérési és mintaszerzési feladatokat több különálló eszközre bízzák majd: a felszíni talaj mintáit egy robotkarral, a mélyebb rétegek kőzeitmintáit egy fúró segítségével, és a leszállóplatformtól távolabbra eső helyszíneken pedig egy négylábú robot segítségével jutnának hozzá a mintákhoz. A tervek szerint a rakéta a mintákat 2030 októberében jutattná el a már a Mars körül várakozó keringőszondára, ami később hazahozná a tárolókapszulát. A mintatároló kapszula tervezett visszaérkezési dátuma 2031 júliusa ha minden rendben halad majd a misszió során.
A Hosszú Menetelés-5 rakétával startoló keringőegység az ún. aerobraking módszerrel csökkentené folyamatosan a pályamagasságát Mars körül érkezés után, ami annyit jelent, hogy a légkör ritkább felső rétegeinek fékezőerejét kihasználva lassulna le folyamatosan az űrszonda. Ilyet még kínai űreszköz a Föld vonzáskörzetén kívül kívül sosem hajtott végre, ezért a most üzemelő Tienven-1 orbitert fogják megbízni ennek a manővernek a tesztelésével a jövőben, hogy gyarkorlatot szerezzenek ezzel a mérnökök.
A másik nehezítő tényező a landolás időzítése és helyszíne lesz: a leszállást várhatóan vörös bolygó északi-féltekéjén kísérelik majd meg, az őszi napéjegyenlőség idején. Ekkor jellemző, hogy ebben a térségben akár nagyobb méretű porviharok is kialakulhatnak, amik limitálják a napelemek energiatermelési kapacitásait.
A Boston Dynamics „Spot” robotjára emlékeztető kínai mintaszerző automata tervei. Kép forrása: Jücsi Csien (@YuqiiQian)/Twitter
Fontos kiemelni, hogy az ázsiai ország kiemelt prioritásként kezeli a küldetés sikeres végrehajtását, és a 2021-2025-ös ötéves tervben is előkelő helyen szerepelt a küldetés felkészítése. A misszió szempontjából kimondottam jó jel, hogy elegendő politikai és pénzügyi támogatást kapott a projekt, így jelenleg úgy tűnik, minden sínen van a 2031-es dátum tartásához.
A Tienven-program többi küldetése is nagy szerepet játszott/fog játszani a kínai űrprogram jövőjében:
- Tienven-1 (2020) első sikeres leszállás és keringés a Marsnál
- Tienven-2 (2024) mintaszerző küldetés egy aszteroidához, üstökös meglátogatása
- Tienven-3 (2028) mintaszerző küldetés a Mars felszínén
- Tienven-4 (2029) Jupiter meglátogatása űrszondával
- Tienven-5 (2034?) keringőegység a Jupiter Callisto holdjához
- Tienven-6 (2049?) Naprendszert elhagyó, a csillagközi térbe kilépő űrszondapáros
Az amerikai-európai Mars Sample Return Mission és a kínai mintaszerző Mars-küldetés terveiről a ma esti Spacejunkie élő beszélgetés-sorozatunk 13. adásában is szó lesz, ha érdekel a téma akkor érdemes lesz követni az élő adást: