Chiny wskazały poszukiwanie potencjalnych śladów życia jako główny cel misji Tianwen-3. Sonda planowana do startu około 2028 roku ma pobrać marsjański grunt i skały, a następnie sprowadzić je na Ziemię. O wartości badań zdecyduje przede wszystkim wybór lądowiska. Naukowcy muszą znaleźć obszar związany z dawną aktywnością wody, w którym skały mogły zachować informacje ważne dla badań nad przeszłością Marsa.
O założeniach misji mówił Hou Zengqian, główny naukowiec programu Tianwen-3, podczas International Deep Space Exploration Conference w Hefei, stolicy prowincji Anhui. Chiński program marsjański ma już za sobą misję Tianwen-1, która w 2021 roku weszła na orbitę Marsa, a następnie osadziła na powierzchni planety lądownik z łazikiem Zhurong. Tianwen-3 ma wykorzystać te doświadczenia przy misji powrotnej, w której po lądowaniu i pobraniu materiału konieczny będzie jeszcze start z powierzchni Marsa oraz dostarczenie kapsuły na Ziemię.
Po co sprowadzać próbki z Marsa?
Mars należy do planet skalistych najbardziej podobnych do Ziemi, choć dziś jest zimny, suchy, ma cienką atmosferę i nie ma globalnego pola magnetycznego. W odległej przeszłości mógł mieć ciekłą wodę oraz środowiska łagodniejsze niż obecnie. Chińscy badacze chcą sprawdzić, czy w marsjańskim gruncie i skałach zachował się zapis dawnych warunków, które mogły sprzyjać prostym formom życia.
Część tej pracy można prowadzić bezpośrednio na Marsie, ale łazik zawsze działa w ograniczonej przestrzeni. Jego instrumenty muszą zmieścić się w pojeździe, przetrwać lot i pracować w surowych warunkach planety, dlatego nawet dobre pomiary na miejscu nie zastępują pełnej analizy laboratoryjnej. Materiał przywieziony na Ziemię można badać wielokrotnie, porównywać wyniki różnych zespołów i wracać do tych samych próbek po latach, gdy pojawią się dokładniejsze metody. Hou wskazywał zwłaszcza na analizy mikroskopowe, molekularne i izotopowe, które pozwalają odtwarzać skład skał oraz warunki, w jakich powstały.
Chińska Narodowa Agencja Kosmiczna informowała wcześniej, że Tianwen-3 ma wykorzystać dwa starty rakiet Długi Marsz 5 z kosmodromu Wenchang. W skład misji mają wejść między innymi lądownik, moduł startujący z Marsa, orbiter i kapsuła powrotna. Jeżeli obecne założenia zostaną utrzymane, Tianwen-3 może stać się pierwszą skuteczną misją sprowadzenia na Ziemię próbek pobranych bezpośrednio z Marsa. Powrót materiału planowany jest około 2031 roku.
Dlaczego powrót próbek jest tak trudny?
NASA jest już po pierwszym etapie podobnego przedsięwzięcia. Łazik Perseverance zebrał próbki w kraterze Jezero, uznawanym za dawne środowisko wodne, ale pozostają one na Marsie. Do ich sprowadzenia potrzebna jest osobna kampania Mars Sample Return, która ma przejąć materiał, wynieść go z powierzchni planety i dostarczyć kapsułę na Ziemię. W 2025 roku amerykańska agencja zapowiedziała prace nad dwoma wariantami dalszego programu, szukając rozwiązania tańszego i szybszego od wcześniejszych planów.
Lądowisko, mapa i czystość próbek
Hou Zengqian podał w materiale Xinhua, że chińscy naukowcy analizują obecnie osiem kandydackich rejonów lądowania. Ostateczny wybór ma zapaść do końca 2026 roku. Wybrane miejsce musi być bezpieczne dla sondy, ale kryteria inżynieryjne nie wystarczą. Liczy się także wiek skał, historia aktywności wody, dawne warunki środowiskowe i możliwość zachowania biosygnatur. Tym słowem określa się możliwe ślady procesów biologicznych, na przykład związki chemiczne, minerały, mikrostruktury albo proporcje izotopów.
Przy wyborze miejsca ma pomóc nowa mapa geologiczna całego Marsa. Chińscy badacze wykorzystują dane z Tianwen-1 oraz źródła międzynarodowe, łącząc obrazy powierzchni z pomiarami spektroskopowymi, radarowymi i grawimetrycznymi. Do interpretacji danych mają być używane również narzędzia sztucznej inteligencji. Według Hou pierwsza wersja mapy w skali 1:5 mln ma być gotowa do końca 2028 roku.
Równie ważna będzie ochrona materiału przed skażeniem. Przy badaniu ewentualnych śladów życia naukowcy muszą mieć pewność, że sygnał nie pochodzi z ziemskich mikroorganizmów ani zanieczyszczeń przeniesionych podczas misji. Chiny zapowiadają budowę laboratorium ochrony planetarnej, które ma chronić Marsa przed skażeniem z Ziemi, izolować próbki po powrocie i zabezpieczać sam materiał przed utratą wartości badawczej. Według Hou ma to być pierwsze laboratorium tego typu na świecie.
Po powrocie kapsuły kluczowe będzie ostrożne odczytanie wyników. Samo znalezienie związku organicznego nie wystarcza, by mówić o śladach życia, ponieważ marsjańska materia może mieć różne wyjaśnienia chemiczne i geologiczne. Zespół Tianwen-3 przygotowuje więc metodologię identyfikacji biosygnatur w zwróconych próbkach. Badania mogą potrwać lata i będą wymagały porównywania wyników uzyskanych różnymi technikami.
Brak śladów dawnego życia nie pozbawiłby misji znaczenia. Materiał z Marsa może dostarczyć danych o klimacie planety, dawnych wodach, przemianach atmosfery i procesach geologicznych. Może także pomóc porównać Marsa z Ziemią. Obie planety są skaliste i w odległej przeszłości mogły mieć częściowo podobne warunki, ale później rozwijały się inaczej. Dla planetologów będzie to ważny materiał do badań nad tym, jak długo planety skaliste mogą utrzymywać środowisko sprzyjające życiu.
Tianwen-3 ma mieć również wymiar międzynarodowy. Chińska Narodowa Agencja Kosmiczna udostępniła partnerom zagranicznym część zasobów ładunkowych misji, a w 2026 roku ogłosiła wybór pięciu projektów współpracy. Obejmują one instrumenty związane z badaniem śladów życia, składu atmosfery, zawartości wody i precyzyjnych pomiarów na powierzchni Marsa. Jeżeli materiał wróci na Ziemię, jego znaczenie wykroczy poza jeden program narodowy.
Najbliższe prace będą prowadzone jeszcze przed startem. Chińskie zespoły mają zamknąć wybór lądowiska, dopracowywać procedury ochrony próbek i rozwijać prototypy inżynieryjne. Od tych decyzji zależy, z jakiego miejsca na Marsie zostanie pobrany materiał i jaką wartość będą miały badania prowadzone po jego powrocie na Ziemię.
Źródła
Xinhua — rozmowa z Hou Zengqianem o głównym celu naukowym Tianwen-3, wyborze lądowiska, biosygnaturach, ochronie planetarnej i nowej mapie geologicznej Marsa.
China National Space Administration — informacje o architekturze Tianwen-3, dwóch startach rakiet Długi Marsz 5, elementach misji, planowanym powrocie próbek około 2031 roku i pięciu projektach współpracy międzynarodowej.
NASA — komunikat o dwóch wariantach programu Mars Sample Return oraz o próbkach zebranych przez łazik Perseverance, które mają zostać sprowadzone na Ziemię w ramach osobnej kampanii.
Zeskanuj, aby pobrać
