Marsprøve-returnering (NASA–ESA) – Bringe Mars til Jorden

Hvorfor returnere Marsprøver i stedet for å analysere på stedet?

Mars har lenge fascinert både forskere og science‑fiction‑forfattere, helt siden primitive teleskoper fikk oss til å tro på kunstige kanaler på planetens overflate.

Takket være Elon Musks SpaceX, som har radikalt senket kostnadene for å nå jordens bane, ser det ut til at vi kan være noen år, eller mer sannsynlig minst et tiår, unna den første bemannede oppdraget til Mars.

Når de ankommer Mars, vil de første menneskelige utforskerne møte et helt annet sett med oppgaver enn astronautene som først landet på Månen. Bort fra kortvarige ekspedisjoner med minimale forsyninger, vil ethvert Mars‑oppdrag vare i år, med minst flere måneder på overflaten. Som følge av dette må et bemannet Mars‑oppdrag fungere som en slags proto‑koloni, som krever utnyttelse av lokale ressurser for å holde astronautene i live.

Kilde: Explore Deep Space

Derfor er det avgjørende at vi vet mer om planetens overflate og geologi, og hva de martianske mineralene egentlig er, i stedet for å basere oss på gjetninger og estimater som vi hittil har kunnet gjøre.

For dette er lokal analyse med verktøy montert på sonder og roboter generelt utilstrekkelig, siden de må være ekstremt energieffektive og lette, noe som utelukker mange av de mest nyttige analysemetodene.

I stedet vil det å bringe en martiansk steinprøve tilbake til Jorden gi forskerne muligheten til å bruke de mest avanserte og følsomme deteksjonsmetodene for å forstå den røde planetens historie bedre.

Dette er grunnen til opprettelsen av Mars Sample Return, under ledelse av både NASA og ESA (European Space Agency).

Ideen er å ta prøver av martiansk støv og stein og sende dem tilbake til Jorden. På grunn av de ekstreme avstandene er dette langt fra en enkel oppgave, og prosjektet har hatt en vanskelig start, med problematisk utvikling og kostnadsoverskridelser, og til og med trussel om avlysning.

Våre orbiter er allerede på plass for å tilby datavideresendingstjenester for overflatemisjoner.

Det neste logiske steget er å bringe prøver tilbake til Jorden, for å gi forskere globalt tilgang til Mars, og for å bedre forberede fremtidig menneskelig utforskning av den røde planeten. 

Imidlertid, ettersom andre konkurrerende programmer prøver å oppnå første gang menneskeheten bringer tilbake mineraler fra en annen verden, spesielt fra det kinesiske romprogrammet, er det sannsynlig at det amerikansk‑europeiske programmet vil fortsette i en eller annen form.

Perseverances lager: Hva er i rørene (2025‑oppdatering)

Lansert i 2020 og landet i 2021, Perseverance‑oppdraget er den nyeste og mest ambisiøse sonderingen som er sendt til Mars, med en rover som veier like mye som en stor bil.

Perseverance ble også kombinert med Ingenuity Mars‑helikopter, det første helikopteret som har klart å fly i den svært tynne martianske atmosfæren (2 % av Jordens). Ingenuity gjennomførte 72 flyvninger, over 11 miles (18 kilometer).

Disse sonderene kompletterer den 3,7‑tonns ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO), som ankom Mars i 2016 og som fra bane lagde et globalt kart over vannfordeling i form av is eller vannholdige mineraler i den grunne undergrunnen på Mars.

Perseverance landet i Jezero‑krater, et 28‑miles (45 kilometer) bredt nedslagskrater som forskere tror en gang var oversvømt med vann og var hjemmet til et gammelt elvedelta. Så ikke bare kan det ha inneholdt vann i fjern fortid, men det kan også inneholde bevis på gammelt liv.

Sammen med det svært flate landskapet og en beliggenhet rett nord for Mars‑ekvator, ville potensialet for vannavsetninger som fortsatt finnes dypt under overflaten også gjøre Jezero‑krater til et potensielt sted for en bemannet Mars‑landing.

Perseverance kjørte rundt krateret i 18,5 miles (30 kilometer) over 3 og et halvt år.

Kanskje enda viktigere, Perseverance samlet også 25 prøver av stein og regolit (liten stein og støv fra overflaten), samt én luftprøve under utforskningen av Jezero‑krater.

Disse prøvene ble samlet med en liten drill som laget et langt rør med stein, forseglet i en metallbeholder.

Ytterligere 5 «vitne‑rør» vil bli samlet, samt bevis på systemets renhet gjennom hele prøvetakingsprosessen.

Kilde: NASA

Prøvene som er samlet er en blanding av sedimentære bergarter (avlevert av vann) og magmatiske bergarter (solid magma).

Hvordan Mars Sample Return fungerer: Lander → MAV → ERO → Jorden

Inntil nå har alle Mars‑oppdrag vært enveis, med raketter som knapt er kraftige nok til å sende rovere til Mars og lande dem på overflaten.

I den forbindelse var ikke Perseverance annerledes, da roveren selv var dømt til å bli på Mars‑overflaten.

For å samle de høstede prøvene må et annet oppdrag lanseres for å lande et dedikert system på overflaten som deretter skal gå tilbake til rommet etter å ha plukket opp prøvene.

Dette vil kreve en «hent‑rover», som skal samle prøvene som Perseverance har sluppet på Mars‑overflaten, ved hjelp av en robotarm som plukker dem opp og laster dem inn i en rakett som kan gå tilbake til rommet, Mars Ascent Vehicle.

En orbiter vil være der for å motta prøvene i Mars‑bane og frakte dem tilbake til Jorden.

Prøven vil deretter bli mottatt i Jordens bane av et tredje oppdrag, som vil få den til å lande trygt og intakt på Jorden for analyse.

Kilde: ESA

NASAs uttalte mål er å bringe disse prøvene til Jorden på 2030‑tallet. Før prøvene kan åpnes på Jorden, vil de bli overført til et BioSafety Level‑4 (Planetary Protection Facility) som nå planlegges av NASA og European Space Foundation. Alle innkapslingssystemer må hindre utslipp av mulige martianske organiske stoffer eller mikrober – et essensielt steg for å sikre planetarisk beskyttelse og offentlig sikkerhet.

MSR‑utfordringer: Kostnad, tidsplan og arkitektur‑debatter

I 2023 og 2024 ble det tydelig at den opprinnelige planen og budsjettet for Mars Sample Return‑oppdraget var i trøbbel, da det ville bli kraftig forsinket (kanskje til 2040‑årene) og over budsjett.

Med kostnader som steg fra allerede massive 6 milliarder dollar til minst 11 milliarder dollar, har dette satt programmet i et negativt søkelys.

Så mens prøvene ble laget effektivt av Perseverance, kan deres innsamling og tilbakeføring til Jorden lide under den komplekse designen av oppdraget.

Sample Retrieval Lander (SRL): Sky‑Crane vs. kommersiell levering

SRL har gått gjennom mange ulike konsepter.

Lander‑designet har utviklet seg dramatisk de siste to årene, fra å være en svært stor lander med en prøvehent‑rover, til to landere, og nå en mellomstor lander uten hent‑rover men med to helikoptre.

Kilde: The Planetary Society

I januar 2025 kunngjorde NASA at de vurderer to mulige design for landingsfasen:

• Det første alternativet vil utnytte tidligere fløyede inn‑, ned‑ og landingssystem‑design, nemlig sky‑crane‑metoden, demonstrert med Curiosity‑ og Perseverance‑oppdragene.
• Det andre alternativet vil «kapitalisere på bruk av nye kommersielle kapasiteter for å levere lander‑lasten til Mars‑overflaten».

Kilde: NASA

I begge tilfeller vil plattformens solcellepaneler bli erstattet med et radioisotop‑kraftsystem som kan levere strøm og varme gjennom Mars‑støvstorm‑sesongen, og dermed redusere kompleksiteten.

Alt i alt ser det ut til at det er en heftig debatt internt i NASA om de skal holde seg til «business‑as‑usual», med mindre ambisiøse og dyrere velprøvde metoder, eller ta risikoen for å miste Perseverances prøver ved å gå over til et uprøvd og billigere design fra private selskaper.

Mars Ascent Vehicle (MAV): Design, risikoer og beredskap

Designene for Mars Ascent Vehicle (MAV) og Earth Return Orbiter (ERO) er også i tvil.

MAV ble designet som en to‑trinns rakett og ville bli lagret innenfor SRL.

Kilde: NASA

Kilde: NASA

Dette gjør raketten vanskelig å bygge, da den må overleve 15 G av retardasjon under landing på Mars, og deretter autonomt distribuere seg for å starte opp uten direkte kontroll fra Jorden, på grunn av tidsforsinkelsen i kommunikasjonen.

Uten et team på bakken for reparasjoner og justeringer før oppskyting, hever dette kravene til pålitelighet.

Det er en oppfatning om at NASAs Mars Sample Return (MSR)‑oppdrag blir forsinket av usikkerhet, men den reelle forsinkelsen har vært flere tiår med søken etter en arvet fremdriftsløsning i stedet for en teknologisk nyvinning for å utvikle og teste et Mars Ascent Vehicle (MAV) for å skyte prøvene til Mars‑bane.

John Whitehead hos SpaceNews

MAV er sannsynligvis den mest kompliserte delen av oppdraget, og den som er minst utviklet. En tyngre lander kunne potensielt løse problemet ved å tillate et større og lettere å bygge MAV‑design.

Earth Return Orbiter (ERO): Hybrid fremdrift og fangst

Så langt er ERO under ansvar av ESA; den vil bli det største romfartøyet som noen gang har gått i bane rundt Mars, med et vingespenn på 38 meter (125 fot).

Denne store størrelsen skyldes den massive solcellepanelet, da den vil bruke den kraftigste elektriske fremdriften som noen gang er brukt på et interplanetarisk oppdrag, samtidig som den bruker kjemisk fremdrift for å gå inn i Mars‑bane.

Kilde: ESA

Det vil ta ERO omtrent to år å nå sin operative bane rundt Mars, ett år for å utføre Mars‑oppdraget, og ytterligere to år for å forlate Mars og returnere til Jorden.

ERO er sannsynligvis mindre problematisk enn MAV, da den i hovedsak er en stor versjon av testede design som ESA er kjent med. Kostnadskontroll har imidlertid vært et problem for European Space Agency tidligere.

FY2026 budsjettforslag: Hva står på spill for MSR

I april 2024 kunngjorde NASA at de ville begynne å «søke innovative design» for Return Mars Samples‑oppdraget.

«Bottom line er at et budsjett på 11 milliarder dollar er for dyrt, og en retur i 2040 er for langt frem i tid.

Vi må tenke utenfor boksen for å finne en vei fremover som både er rimelig og leverer prøver innen rimelig tidsramme.» 

NASA‑administrator Bill Nelson

Et ekstra press er USAs føderale budsjett for 2026, som ser på å kutte mye av NASA‑budsjettet, inkludert retur av martianske prøver.

Dette skjer samtidig som de samme beslutningene også planlegger for SLS (Space Launch System)‑raketten og Orion‑kapslene, som tidligere var kjerne i Artemis‑oppdragene, for å bli pensjonert etter Artemis III, og erstatning av ISS med en kommersiell romstasjon.

I tråd med administrasjonens prioritet om å returnere til Månen før Kina og sette en amerikaner på Mars, vil budsjettet fremme prioriterte vitenskaps‑ og forskningsoppdrag og prosjekter, og avslutte økonomisk usikre programmer, inkludert Mars Sample Return. 

Det kan også bemerkes at den samme presidentielle kunngjøringen kritiserte NASA for sin grønne eller progressive agenda, noe som fører til bekymringer om at Mars Sample Return er en kollateral skade av en hovedsakelig politisk kamp.

«Dette budsjettet avslutter klima‑fokusert «grønn luftfart»‑finansiering.

Dette budsjettet vil også sikre fortsatt eliminering av all finansiering mot mis‑aligned DEIA‑initiativ, i stedet omdisponere pengene til oppdrag som kan fremme NASAs kjerneoppdrag.»

Sannsynligvis er trusselen mot Mars Sample Return mest en strategi fra Det hvite hus for å tvinge NASA til å vurdere nye alternativer for prosjektet, i stedet for passivt å akseptere en milliard‑overbudsjett‑overskridelse i en tid hvor forskningsprosjekter får kuttet midler.

Private selskaper kommer med egne alternativer, og mange hevder de kan håndtere oppgavene for en brøkdel av NASAs anslag.

Global konkurranse: Kinas Tianwen‑3 og JAXAs MMX

Swipe to scroll →

Kinesisk oppdrag

Et godt argument for å tvile på en permanent avlysning av Mars Sample Return‑oppdraget, i stedet for en radikal redesign fra bunnen av, er at andre rombyråer presser på med egne oppdrag med lignende mål.

Med tanke på USAs intensjon om å forbli den ledende rommakten, ville det være politisk uakseptabelt at Kina skulle slå NASA i oppgaven, noe en retur på 2040‑tallet kunne muliggjøre.

Kina har kunngjort planer for et Mars‑prøve‑retur‑oppdrag kalt Tianwen‑3, som vil bli skutt opp sent i 2028, med mål om å returnere “ikke mindre enn 500 gram marsprøver til Jorden rundt 2031”.

Selv om dette er en mye mindre prøve, vil den kortere tidslinjen fortsatt tillate Kina å hevde seier for den første marsprøven som blir brakt tilbake til Jorden.

Tianwen‑3 vil ikke bruke en rover, men en drone for å samle prøver fra steder innen flere hundre meter fra landingsstedet.

Hele prosessplanen er svært kompleks, involverer 13 faser og bruker både in‑situ og fjern‑sensing‑detekteringsteknologier.

Tianwen‑3 vil bli den første internasjonale oppdraget som gjennomfører 2‑meter dyp boring for prøveinnsamling på Mars.

Hou Zengqian  – Chief scientist of the Tianwen-3 mission

Japansk oppdrag

Det japanske romfartsbyrået (JAXA) kunngjorde en plan kalt Martian Moons Exploration (MMX) for å hente prøver fra Mars’ måner, Phobos eller Deimos.

Selv om det ikke er et rent marsoppdrag, kan dette ha stor interesse, siden disse små asteroider som kretser rundt Mars ofte har blitt vurdert som mulige permanente romstasjoner rundt den røde planeten.

Dette bør også være mye enklere, ettersom landing på en asteroide kan kalles enkel, og sonder og prøver ville ikke måtte håndtere landing og deretter å unnslippe Mars‑gravitasjonsbrønnen.

Kilde: ManyWorlds

Investering i martianske innovatører

1. Lockheed Martin

Lockheed Martin er et av verdens største luft‑ og forsvars‑selskaper.

Det er derfor ikke bare et romfartsselskap, men også selskapet bak ikoniske fly som Black Hawk‑helikoptre eller F‑16, samt avansert utstyr som F‑35, flygende radarfly eller logistikkfly som C‑5 Galaxy & C‑130J Super Hercules.

Kilde: Lockheed Martin

Det er også produsent av noen av USAs viktigste missilsystemer, som JASSM, Javelin, ATACMS og HIMARS, i ekstremt høy etterspørsel etter at lagerbeholdningene ble tappet av konflikten i Ukraina.

Det er også en viktig leverandør av anti‑missil‑forsvarssystemer som den marine AEGIS‑systemet og THAAD (Terminal High Altitude Area Defense) mot ballistiske missiler.

Kilde: Lockheed Martin

Våpen er imidlertid ikke alt selskapet gjør. Ekspertisen innen militær avionikk og missiler overføres godt til ekspertise innen rakett- og romfartøy.

Med hensyn til Mars Sample Return‑oppdraget har Lockheed omfattende erfaring, etter å ha bygget 11 av NASAs 22 Mars‑romfartøy gjennom årene og støttet dem alle. De foreslo et billigere, strømlinjeformet oppdrag som ville bruke en mindre lander, et mindre Mars‑ascent‑vehicle og et mindre Earth‑entry‑system.

Den målrettede prislappen ville være «kun» 3 milliarder dollar. Lander‑en vil bygge på basis av InSight‑lander, som med suksess landet på Mars i 2018.

Lockheed er også hovedentreprenør for design, utvikling, testing og produksjon av Orion‑romfartøyet, som er den minst kontroversielle eller risikable delen av hele Artemis‑programmet når det gjelder budsjettkutt.

Selskapet er aktivt i andre romprogrammer, som GOES‑R‑vær‑satellitter, innsamling av asteroideprøver via OSIRIS‑REx, Jupiter‑sonden JUNO, og en bærbar strålings‑skjoldvest, AstroRad.

Alt i alt, fra nøkkel‑militærsystemer til like viktige romfartøy og programmer, er Lockheed Martin i frontlinjen av amerikansk innovasjon og dypromutforskning.

Selskapet bør dra nytte av senere iterasjoner av Artemis‑programmet, så vel som mange andre dyprom‑ og Mars‑fokuserte oppdrag på lang sikt.

(Du kan lese mer om selskapet i vår dedikerte investeringsrapport “Lockheed Martin (LMT) Spotlight: A Leader In Defense and Aerospace”).

2. Northrop Grumman

Northrop Grumman er et forsvars‑luftfarts‑selskap mest kjent for å ha skapt det ikoniske B‑2 stealth‑strategibomben, hver med en kostnad på nesten en milliard dollar. Dette mer enn 20 år gamle designet skal erstattes av B‑21, som fortsatt er under utvikling.

Selskapet er også i spissen for romteknologi og har blant annet arbeidet med det banebrytende James Webb‑romteleskopet.

Kilde: Northrop

Selskapet får mesteparten av inntektene fra rom‑ og luftfartssystemer, med en annen stor del, mission‑systems‑divisjonen, som dekker et bredt spekter av sensorer, cybersikkerhets‑programvare, sikret kommunikasjon og C4ISR (Command, Control, Communications, Computers, Intelligence, Surveillance and Reconnaissance).

Det er også en ledende produsent av ammunisjon, fra små kaliber til guidede prosjektiler og store kaliber.

Kilde: Northrop

Selskapet ser fremover til sin posisjon som leverandør av avanserte våpen, med utvikling og utrulling av autonome våpensystemer som X‑47B, helikopter‑drone Fire Scout, overvåknings‑droner Global Hawk og MQ‑4C Triton, eller fremtidige autonome angreps‑droner.

Selskapet er i forkant av utviklingen av direkte energivåpen (lasere), elektronisk krigføring, anti‑drone‑systemer og interkontinentale ballistiske missiler.

Northrop Grumman gir USA noen av sine mest avanserte kapasiteter, fra rom til integrert kommando og stealth‑tunge bombefly.

Det kan bli påvirket av avlysning av SLS, men er fortsatt en leder innen romteknologi som hypersoniske kjøretøy, missil‑varsling og sporing, satellitt‑kommunikasjon og propulsjonssystemer.

3. Rocket Lab

Rocket Lab er en av de mest seriøse konkurrentene til SpaceX i markedet for gjenbrukbare raketter.

Selskapet har i utgangspunktet fokusert på små raketter, med Electron‑løftesystemet (320 kg nyttelast), som gradvis blir gjort til en delvis gjenbrukbar rakett. Så langt har Electron satt i bane 224 satellitter i 70 oppskytinger.

Senere ser Rocket Lab på å lage en mellomstor gjenbrukbar rakett, Neutron, som kan sammenlignes med Falcon 9 (8 000 kg til LEO i fullt gjenbrukbart modus, 1 500 kg til Mars eller Venus).

Kilde: Rocket Lab

Neutron vil drives av en metan‑brennende rakettmotor (som Starship), noe som ser ut til å bli trenden for neste generasjons raketter.

Den vil bruke det nyåpnede Launch Complex 3, samt en spesialbygd landingsplattform til havs konstruert av Bollinger Shipyards, den største privat eide nye konstruksjons‑ og reparasjonsverft i USA.

Kilde: Rocket Lab

Rocket Lab foreslo å bruke Neutron for et 2 milliarder dollar Mars Sample Return‑oppdrag. Dette er ikke første gang Rocket Lab har hjulpet NASA:

• NASAs kommende ESCAPADE (Escape and Plasma Acceleration and Dynamics Explorers)‑oppdrag for å studere hvordan solvinden interagerer med Mars’ magnetfelt og atmosfære vil bli bygget av Rocket Lab.
• Det leverer cubesat‑romfartøyet for NASAs CAPSTONE (Cislunar Autonomous Position System Technology Operations and Navigation Experiment)‑oppdrag for å teste stabiliteten til banen rundt månen som den foreslåtte Lunar Gateway‑romstasjonen skal bruke.

Selskapet er også bemerkelsesverdig for sin fullstendig vertikalt integrerte satellitt‑produksjonsprosess, som gjør at de kan optimalisere kostnader og designhastighet.

Dette har resultert i flere kontrakter med NASA & den amerikanske regjeringen, inkludert en 515 millioner dollar militær‑satellitt‑kontrakt. Og en sivil 143 millioner dollar kontrakt for Globalstar.

Rocket Lab er også en stor produsent av solcellepaneler for satellitter etter sine oppkjøp av SolAero Technologies i 2022, med over 1000 satellitter drevet av disse panelene, og totalt 4 MW solceller produsert.

Kilde: Rocket Lab

Foreløpig er deres oppskytningssystem avhengig av eksterne leverandører, men en serie strategiske oppkjøp endrer dette, og replikerer for oppskytningssystemer den vertikale integrasjonsstrategien som allerede er oppnådd i satellitt‑design og -produksjon.

Selskapet ser også på muligheten for en telekom‑LEO‑konstellasjon for å generere tilbakevendende inntekter. Det bidrar også til forskning for rom‑produksjon i rommet med Varda Space Industries og orbital‑avfalls‑inspeksjon.

Mens SpaceX hadde Elon Musks forretnings‑talent (og penger) for å utvikle teknologien fra bunnen av, har Rocket Lab brukt en blanding av FoU og oppkjøp for å vertikalt integrere teknologien som kreves.

Det har vist seg svært vellykket i satellitt‑produksjon, og de ser nå på å replikere denne strategien for gjenbrukbare raketter. Med eksisterende kontantstrøm fra satellittproduksjon & Electron‑suksessene, er Rocket Lab en god kandidat til å ta igjen SpaceXs tidlige fordel.

(Du kan lese mer om selskapet i vår dedikerte investeringsrapport om Rocket Lab.)