De aarde vuurt drie nieuwe missies op Mars af

Als er íets is wat de stand van de planeten ons vertelt dan is het wanneer er interplanetaire ruimtemissies vertrekken. Deze zomer staan de planeten goed en gingen drie ruimtevaartuigen op weg naar Mars. Sinds de jaren zeventig was het niet zo druk wat betreft interplanetair verkeer.

Op 19 juli vertrok de Marssatelliet Al Amal (vertaald ‘hoop’) van de Verenigde Arabische Emiraten. Vier dagen later was de Chinese satelliet en lander Tianwen-1 (‘hemelse vragen’) onderweg. Tot slot reisde afgelopen donderdag de Amerikaanse Marsrover Perseverance (‘doorzettingsvermogen’) af.

Maar waarom gaan er zó veel raketten naar Mars? Wetenschappelijk gezien kunnen al deze missies relevante resultaten opleveren. Maar ook de relatieve ‘bereikbaarheid’ van de planeet speelt een rol, en de (internationale) erkenning die er voor de ruimtevaartorganisaties te oogsten is.

Bij gebrek aan vergelijkingsmateriaal kijken onderzoekers voornamelijk naar de omstandigheden die leven op aarde mogelijk maakten. Daaruit zijn wel een aantal algemene spelregels op te maken. “Het belangrijkste is dat er energie (in de vorm van bijvoorbeeld warmte en licht – red.), voedingsstoffen en vloeibaar water zijn”, aldus Véronique Dehant, professor planeetwetenschappen van het Koninklijke Sterrenwacht van België in Brussel. “Aan sporen zoals oude rivierbeddingen en delta’s zien we dat Mars leefbaar was tot ongeveer 3,5 miljard jaar geleden. We zoeken daarom nu naar fossiele sporen van leven.”

Dehant laat weten dat haar ‘favoriete’ missie de Amerikaanse is – ze is zelf betrokken bij een andere Amerikaanse Marsmissie InSight en de Europees-Russische Marsrover Rosalind Franklin (daarover later meer). “Perseverance landt straks op de bodem van een oud meer dat sporen van mogelijk oud leven bewaard heeft”, zegt ze. “Het meest interessante deel van de missie is het bewaren van bodemmonsters met mogelijke fossiele tekenen van leven voor een eventuele terugkeer naar de aarde.”

Niet alleen bodemonderzoek is relevant voor de zoektocht naar het leven. Om de ingekerfde sporen van vloeibaar water te verklaren moet de planeet vroeger een dikke atmosfeer hebben gehad en toch is daar vandaag de dag vrijwel niets meer van over. Waarschijnlijk is het grootste deel van de atmosfeer verloren gegaan door de invloed van zonnestraling en zonnewind die de bovenste lagen als het ware de ruimte in blies. En daarmee verloor Mars ook zijn leefbaarheid. De Arabische satelliet bekijkt hoe dat proces zich (nog steeds) voltrekt, specifiek hoe geladen waterstof- en zuurstofdeeltjes de ruimte in ontsnappen.

Een missie naar Mars kopen

De ruimtevaartorganisaties achter de nieuwe Marsmissies verschillen erg van elkaar. De Verenigde Staten en China hebben ruim een halve eeuw ervaring. De ruimtevaartorganisatie van de Verenigde Arabische Emiraten, het Mohammed bin Rashid Space Centre, werd pas in 2006 opgericht. Deze Marsmissie is dan ook met een enorme snelheid opgetuigd. Volgens Erik Laan, ruimtevaartingenieur en adviseur voor verschillende ruimtevaartorganisaties, hadden ze veel buitenlandse ondersteuning. Zo werd de satelliet in de Verenigde Staten in elkaar gezet en was de lancering vanaf een Japanse basis.
Laan vindt het Arabische ruimtevaartprogramma een positieve ontwikkeling. “Ze willen laten zien dat ze niet alleen goed zijn in de olie-industrie maar ook meedoen met nieuwe technologieën. Ze zijn hier open over en zeggen jongeren te willen inspireren om zo een nieuwe generatie wetenschappers en ingenieurs te creëren. Ik geloof wel dat zoiets werkt.”

China doet al sinds de jaren zeventig aan ruimtevaart maar lijkt de laatste tien tot twintig jaar in een steeds hogere versnelling te raken. Ze bouwden een eigen bescheiden ruimtestation rondom de aarde en lieten eind 2013 en in 2019 karretjes op de maan rijden. Ook lanceren ze veel satellieten voor observatie en communicatie rondom de aarde. Het is een breed pakket, waar nu wellicht landen op Mars bijkomt. “Iedereen kijkt voor nieuwe ontwikkelingen naar wat het Amerikaanse bedrijf SpaceX doet, maar feit is dat de Chinezen de afgelopen jaren en ook dit jaar de meeste raketten lanceerden”, zegt Laan.

De Amerikanen leunen inmiddels op veel ervaring als het gaat om Marslandingen. Sinds de jaren negentig hebben ze vier karretjes veilig neergezet op de rode planeet, wat volgens Laan een stuk moeilijker is dan landen op de maan. “Je komt met een veel hogere snelheid aan bij Mars en moet afremmen van ruim vijf kilometer per seconde tot stilstand in een atmosfeer die ruim honderd keer ijler is dan die van de aarde”, zegt hij. Dat gebeurt in ongeveer zeven minuten tijd, door betrokkenen wel eens aangeduid als de seven minutes of terror. “Je gebruikt voor het afremmen onder andere een hitteschild, maar vooral het openen van de parachute is een kritisch moment. Dat moet je bij precies de goede snelheid doen.” Relatief veel Marslandingen gingen mis in het verleden zoals een poging van een Europees-Russische sonde in 2016.

Perseverance neemt een kleine helikopter mee die gaat vliegen op Mars. Spectaculair, vindt Laan. Maar is het nu een mooie stunt, of gaat dit echt wat opleveren? Laan denkt een beetje van beide. “Je kunt hiermee wel op plekken komen die onbereikbaar zijn voor een rover. Maar je moet er niet aan denken dat het ding neerstort op de rover, ik denk daarom dat ze erg behoudend zijn met de inzet ervan.”

Ook Laan is te spreken over het verzamelen van grondmonsters door Perseverance voor een eventuele terugkeer naar de aarde. Zo’n aparte terugkeermissie zou in de jaren dertig kunnen plaatsvinden. “Over zo’n missie wordt al tientallen jaren gepraat, maar hij sneuvelt steeds bij het maken van de budgetten. Het is met zeven tot acht miljard euro ook erg duur. Toch kun je op aarde veel betere experimenten loslaten op de Marsstenen. Een geavanceerd laboratorium voor een volledige analyse op microscopische schaal past nu eenmaal niet op een Marsrover”, zegt Laan. “Wat ik overigens niet begrijp is dat Perseverance geen veel langere boor heeft. Onderzoek laat zien dat we in de bovenste anderhalve meter wat betreft voor het leven interessante moleculen niet zoveel hoeven te verwachten. Die gaan daar allemaal kapot door de sterke straling op Mars.”