Marsprovåterföring (NASA–ESA) – Att föra Mars till Jorden

Varför återföra Marsprover istället för att analysera på plats?

Mars har länge fascinerat vetenskapsmäns och science fiction-författares fantasi, ända sedan primitiva teleskop fick oss att tro på närvaron av artificiella kanaler på planetens yta.

Tack vare Elon Musks SpaceX (SPCX ), som radikalt har sänkt kostnaden för att nå jordens omloppsbana, verkar det som om vi kan vara inom några år, eller mer sannolikt åtminstone ett decennium, från att se den första bemannade missionen till Mars.

När de anländer till Mars kommer de första mänskliga utforskarna att möta en mycket annorlunda uppgiftssamling jämfört med astronauterna som först landade på månen. Långt ifrån några dagars expeditioner med minimal försörjning, kommer någon Mars-mission att vara flera år lång, med minst flera månader på ytan. Som ett resultat måste en bemannad Mars-mission vara en slags protokoloni, som kräver viss utnyttjande av lokala resurser för att hålla astronauterna vid liv.

Källa: Explore Deep Space

Därför är det avgörande att vi vet mer om planetens yta och geologi, hur de martianska mineralerna verkligen är, istället för de gissningar och uppskattningar vi hittills kunnat göra.

För det är lokal analys med verktyg monterade på sonder och robotar i stort sett otillräcklig, eftersom de måste vara extremt energieffektiva och lätta, vilket utesluter många av de mest användbara analysmetoderna.

Istället skulle återförandet av ett martianskt bergprovsample till jorden ge forskarna möjlighet att använda de mest avancerade och känsliga detektionsmetoderna för att bättre förstå den röda planetens historia.

Detta är anledningen till skapandet av Marsprovåterföringen, under ledning av både NASA och ESA (European Space Agency).

Idén är att samla in martianskt damm och stenar och skicka dem tillbaka till jorden. På grund av de extrema avstånden är detta långt ifrån en enkel uppgift, och projektet har haft en skakig start, med problematiskt utvecklingsarbete och kostnadsöverskridanden, med till och med hot om att bli avbrutet.

Våra orbiter är redan på plats för att tillhandahålla dataväxlingstjänster för ytmissioner.

Det nästa logiska steget är att föra tillbaka prover till jorden, för att ge forskare världen över tillgång till Mars och för att bättre förbereda framtida mänsklig utforskning av den röda planeten. 

Men eftersom andra konkurrerande program strävar efter att bli de första som mänskligheten återför mineraler från en annan värld, särskilt från det kinesiska rymdprogrammet, är det sannolikt att det amerikansk‑europeiska programmet kommer att fortsätta i någon form.

Perseverances förråd: Vad finns i rören (2025-uppdatering)

Lanserad 2020 och landade 2021, Perseverance-missionen är den senaste och mest ambitiösa sonden som skickats till Mars hittills, med en rover som väger lika mycket som en stor bil.

Perseverance samarbetade också med Ingenuity Mars Helicopter, den första någonsin helikoptern som lyckades flyga i den mycket tunna martianska atmosfären (2 % av jordens). Ingenuity genomförde 72 flygningar, över 11 mil (18 kilometer).

Dessa sonder kompletterar den 3,7 ton tunga ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO), som anlände till Mars 2016 och som från omloppsbana skapade en global karta över vattenfördelning i form av vattenis eller vattenhydratiserade mineraler i Mars ytliga subyta.

Perseverance landade i Jezero-kratern, en 45 kilometer (28 mil) bred impactkrater, som forskare tror en gång var översvämmad med vatten och var hem för en gammal floddeltat. Så den hade inte bara sannolikt innehållit vatten i fjärran förflutet, utan kan också innehålla bevis på forntida liv.

Kombinerat med det mycket platta landskapet och en plats precis norr om Mars ekvator, skulle potentiella vattenavlagringar som fortfarande finns djupt under ytan också göra Jezero-kratern till en potentiell plats för en bemannad Marslandning.

Perseverance körde runt kratern 30 kilometer (18,5 mil) under tre och ett halvt år.

Kanske ännu viktigare, Perseverance samlade också in 25 samples of rock and regolith (small rock and dust of the surface), as well as one air sample along its exploration of Jezero Crater.

Dessa prover samlades in med en liten borr som skapade ett långt rör av stenar, förseglat i en metallbehållare.

Ytterligare 5 ”vittnesrör” kommer att samlas in, samt bevis på systemets renlighet under hela provtagningsprocessen.

Källa: NASA

De insamlade proverna är en blandning av sedimentära bergarter (deponerade av vatten) och magmatiska bergarter (fast magma).

Hur Marsprovåterföring fungerar: Lander → MAV → ERO → Jorden

Fram till nu har alla Mars-missioner varit en enkelriktade resor, med våra raketer knappt tillräckligt kraftfulla för att skicka till Mars och landa de flera ton tunga rovers på ytan för varje mission.

I detta avseende var inte Perseverance annorlunda, då rovern själv var dömd att stanna på Mars yta.

För att samla in de skördade proverna måste en annan mission lanseras för att landa på ytan med ett dedikerat system som sedan återvänder till rymden efter att ha plockat upp proverna.

Detta skulle kräva en ”hämtningsrover”, som går och samlar proverna som Perseverance släppte på Mars yta, med en robotarm för att plocka upp dem och lasta dem i en raket som kan återvända till rymden, Mars Ascent Vehicle.

En orbiter kommer att finnas för att ta emot proverna i Mars omloppsbana och transportera dem tillbaka till jorden.

Provet kommer sedan att tas emot i jordens omloppsbana av en tredje mission, som får det att landa säkert och intakt på jorden för analys.

Källa: ESA

NASA:s uttalade mål är att föra dessa prover till jorden under 2030-talet. Innan proverna kan öppnas på jorden kommer de att överföras till en BioSafety Level‑4 (Planetary Protection Facility) som för närvarande planeras av NASA och European Space Foundation. Alla inneslutningssystem måste förhindra frisättning av möjliga martianska organiska ämnen eller mikrober – ett nödvändigt steg för att säkerställa planetärt skydd och allmän säkerhet.

MSR-utmaningar: Kostnad, tidplan och arkitekturdebatter

Åren 2023 och 2024 blev det tydligt att den ursprungliga planen och budgeten för Marsprovåterföringsmissionen var i trubbel, då den skulle bli kraftigt försenad (kanske till 2040‑talen) och överskrida budgeten.

Med kostnader som stiger från de redan enorma 6  miljarder dollar till minst 11  miljarder dollar har detta satt programmet i ett negativt ramverk.

Så medan proverna har skapats effektivt av Perseverance, kan deras insamling och återförande till jorden lida av den komplexa designen av missionen.

Sample Retrieval Lander (SRL): Sky‑Crane vs. Kommersiell leverans

SRL har gått igenom många olika koncept.

Landningsdesignen har utvecklats dramatiskt under de senaste två åren, en gång var det en mycket stor landare med en provhämtningsrover, sedan två landare, och nu en medelstor landare utan hämtningsrover och med två helikoptrar.

Källa: The Planetary Society

I januari 2025 meddelade NASA att de överväger två möjliga designer för landningsfasen:

• Det första alternativet kommer att utnyttja tidigare flugna inträdes-, nedstignings- och landningssystemdesigns, nämligen sky‑crane‑metoden, demonstrerad med Curiosity‑ och Perseverance‑missionerna.
• Det andra alternativet kommer att ”utnyttja nya kommersiella kapaciteter för att leverera landarens last till Mars yta”.

Källa: NASA

I båda fallen kommer plattformens solpaneler att ersättas med ett radioisotopkraftsystem som kan leverera energi och värme under Mars dammstormssäsong, vilket möjliggör minskad komplexitet.

Överlag verkar det finnas en het debatt inom NASA om de ska fortsätta med ”business‑as‑usual”, hålla sig till mindre ambitiösa och dyrare beprövade metoder, eller ta riskerna att förlora Marsproverna från Perseverance till en oprövad och billigare ny design producerad av privata företag.

Mars Ascent Vehicle (MAV): Design, risker och beredskap

Designen för Mars Ascent Vehicle (MAV) och Earth Return Orbiter (ERO) är också omdiskuterade.

MAV designades som en tvåstegsraket och skulle lagras inom SRL.

Källa: NASA

Källa: NASA

Detta gör raketen svår att bygga, eftersom den måste överleva intakt 15 G av inbromsning under landningen på Mars, och sedan självständigt kunna avfyra automatiskt utan direkt kontroll från jorden, på grund av fördröjning i signalöverföringen.

Så utan ett team på marken för reparationer och justeringar före uppskjutning höjs kraven på tillförlitlighet.

Det finns en uppfattning om att NASA:s Mars Sample Return (MSR)-mission försenas av obeslutsamhet, men den verkliga förseningen har varit flera decennier av att söka en ärvd framdrivningslösning istället för ett teknologiskt framsteg för att utveckla och testa ett Mars Ascent Vehicle (MAV) för att skjuta proverna till Mars omloppsbana.

John Whitehead at SpaceNews

MAV är förmodligen den mest knepiga delen av missionen, och den som är minst utvecklad i sin utvecklingsfas. Möjligen kan en tyngre landare lösa problemet genom att möjliggöra en större och lättare att bygga MAV-design.

Earth Return Orbiter (ERO): Hybridframdrift och infångning

Hittills är ERO ESA:s ansvar; den skulle bli det största rymdfarkost som någonsin har kretsat kring Mars, med ett vingspann på 38  meter (125  fot).

Den stora storleken beror på dess massiva solpaneler, eftersom den kommer att använda den mest kraftfulla elektriska framdriften som någonsin använts för en interplanetär mission, samtidigt som den använder kemisk framdrift för att gå in i Mars omloppsbana.

Källa: ESA

Det skulle ta ERO ungefär två år att nå sin operativa omloppsbana kring Mars, ett år för att utföra sin Mars‑mission, och ytterligare två år för att lämna Mars och återvända till jorden.

ERO är sannolikt mindre problematisk än MAV, eftersom den i huvudsak är en stor version av testade designer som ESA är bekant med. Dock har kostnadskontroller varit ett problem tidigare för European Space Agency.

Budgetförslag FY2026: Vad står på spel för MSR

I april 2024 meddelade NASA att de skulle börja ”söka innovativa designer” för Return Mars Samples‑missionen.

“Resultatet är att en budget på 11  miljarder dollar är för dyr, och ett återvändandedatum 2040 är för avlägset.

Vi måste tänka utanför ramarna för att hitta en väg framåt som både är prisvärd och återför prover inom en rimlig tidsram.” 

NASA Administrator Bill Nelson

Ett extra tryck är den amerikanska federala budgeten för 2026, som ser på att skära ner mycket av NASA:s utgifter, inklusive återförandet av Marsprover.

Detta sker samtidigt som samma uppsättning beslut också planerar för SLS (Space Launch System)-raketen och Orion-kapslarna, tidigare kärnan i Artemis‑missionerna, att avvecklas efter Artemis III, samt ersättningen av ISS med en kommersiell rymdstation.

I linje med administrationens prioritet att återvända till månen före Kina och sätta en amerikan på Mars, kommer budgeten att främja prioriterade vetenskaps‑ och forskningsuppdrag och projekt, avsluta finansiellt ohållbara program, inklusive Mars Sample Return.

Det kan också noteras att samma presidentmeddelande kritiserade NASA för dess gröna eller progressiva agenda, vilket leder till oro för att Mars Sample Return är en sidoeffekt av en mestadels politisk kamp.

“Denna budget avslutar klimatfokuserade ”grön flygning”‑utgifter.

Denna budget kommer också att säkerställa fortsatt eliminering av all finansiering mot felriktade DEIA‑initiativ, och i stället tilldela de pengarna till uppdrag som kan främja NASA:s kärnuppdrag.”

Mest sannolikt är hotet mot Mars Sample Return främst en strategi från Vita huset för att tvinga NASA att överväga nya alternativ för projektet, istället för att passivt acceptera en miljardbudgetöverskridning, i en tid då forskningsprojektbudgetar skärs ner.

Privata företag kommer med egna alternativ, där många påstår att de kan hantera uppgifterna för en bråkdel av NASA:s prognoser.

Globalt lopp: Kinas Tianwen‑3 och JAXAs MMX

Svep för att rulla →

Kinesisk mission

En god anledning att tvivla på en permanent avbokning av Mars Sample Return‑missionen, istället för en radikal omdesign från grunden, är att andra rymdorganisationer driver sina egna uppdrag med liknande mål.

Med tanke på USA:s avsikt att förbli den ledande rymdmakten, skulle det vara politiskt oacceptabelt att Kina slår NASA i uppdraget, något ett återförande på 2040‑talet skulle kunna möjliggöra.

Kina har annonserat planer för ett Marsprovåterföringsuppdrag kallat Tianwen‑3, som skulle skjutas upp i slutet av 2028, med målet att återföra “inte mindre än 500 gram marsprover till jorden omkring 2031”.

Även om detta är ett mycket mindre prov, skulle den kortare tidslinjen fortfarande låta Kina påstå seger för det första någonsin marsprovet som återförts till jorden.

Tianwen‑3 kommer inte att använda en rover, utan en drönare för att samla prover från platser inom flera hundra meter från landningsplatsen.

Hela processen för missionsplanen är mycket komplex, involverar 13 faser och använder in‑situ och fjärrsensortekniker.

Tianwen‑3 kommer att bli den första internationella missionen att utföra 2‑meters djup borrning för provinsamling på Mars.

Hou Zengqian  – Chief scientist of the Tianwen-3 mission

Japansk mission

Den japanska rymdforskningsorganisationen (JAXA) annonserade en plan kallad Martian Moons Exploration (MMX) för att hämta prover från Mars månar, Phobos eller Deimos.

Även om det inte är en ren Mars‑mission, kan detta vara av stort intresse, eftersom dessa små asteroider som kretsar kring Mars ofta har övervägts för en permanent rymdstation runt den röda planeten.

Detta bör också vara mycket enklare, så mycket som en landning på en asteroid kan kallas enkel, eftersom sonderna och proverna inte skulle behöva hantera landning och sedan undkomma Mars gravitationsbrunn.

Källa: ManyWorlds

Investering i Mars‑innovatörer

1. Lockheed Martin

Lockheed Martin (LMT ) är ett av världens största företag inom flyg- och försvarsindustrin.

Det är alltså inte bara ett rymdföretag, utan även bakom ikoniska flygplan som Black Hawk‑helikoptrarna eller F‑16, samt avancerad utrustning som F‑35, flygande radarflygplan eller logistiska flygplan som C‑5 Galaxy och C‑130J Super Hercules.

Källa: Lockheed Martin

Det är också producenten av några av USA:s militärs viktigaste missilsystem, såsom JASSM, Javelin, ATACMS och HIMARS, i extremt hög efterfrågan efter att lager har tömts av konflikten i Ukraina.

Det är också en viktig leverantör av anti‑missilförsvarssystem som den maritima AEGIS och THAAD (Terminal High Altitude Area Defense) mot ballistiska missiler.

Källa: Lockheed Martin

Vapen är dock inte allt företaget gör. Expertisen inom militär avionik och missiler överför sig väl till expertis inom raketteknik och rymdfarkoster.

När det gäller Mars Sample Return‑missionen har Lockheed omfattande erfarenhet, efter att ha byggt 11 av NASA:s 22 Mars‑rymdfarkoster genom åren och stöttat dem alla. De föreslog en billigare, förenklad mission som skulle använda en mindre landare, ett mindre Mars Ascent Vehicle och ett mindre Earth Entry System.

Det målsatta priset skulle vara ”endast” 3 miljarder dollar. Landaren skulle byggas på basis av InSight‑landaren, som framgångsrikt landade på Mars 2018.

Lockheed är också huvudleverantör för design, utveckling, testning och produktion av Orion‑rymdfarkosten, som är den minst kontroversiella eller i riskzonen för budgetnedskärningar i hela Artemis‑programmet.

Företaget är aktivt i andra rymdprogram, såsom GOES‑R vädersatelliter, insamling av asteroidprover med OSIRIS‑REx, Jupiter‑sonden JUNO och en bärbar strålskyddsväst, AstroRad.

Sammanfattningsvis, från nyckelförsvarssystem till lika viktiga rymdfarkoster och program, är Lockheed Martin i framkant av amerikansk innovation och djup rymdutforskning.

Företaget bör dra nytta av senare iterationer av Artemis‑programmet, liksom många andra djup‑rymd- och Mars‑fokuserade uppdrag på lång sikt.

(Du kan läsa mer om företaget i vår dedikerade investeringsrapport “Lockheed Martin (LMT) Spotlight: A Leader In Defense and Aerospace”).

2. Northrop Grumman

Northrop Grumman (NOC ) är ett försvars‑flygbolag mest känt för skapandet av den ikoniska B‑2 stealth‑strategibombaren, som kostar nästan en miljard dollar styck. Denna mer än 20 år gamla design kommer att ersättas av B‑21, som fortfarande är under utveckling.

Företaget är också i framkant av rymdteknik och har bland annat arbetat med den banbrytande James Webb Space Telescope.

Källa: Northrop

Företaget får största delen av sina intäkter från rymd‑ och flygtekniksystem, med ett annat stort segment, missionssystemdivisionen, som omfattar ett brett spektrum av sensorer, cybersäkerhetsprogramvara, säkrad kommunikation och C4ISR (Command, Control, Communications, Computers, Intelligence, Surveillance and Reconnaissance).

Det är också en ledande producent av ammunition, från små kalibrar till styrda projektiler och stora kalibrar.

Källa: Northrop

Företaget ser fram emot sin position som leverantör av avancerade vapen, med utveckling och implementering av autonoma vapensystem som X‑47B, helikopter‑drönaren Fire Scout, övervakningsdrönarna Global Hawk och MQ‑4C Triton, eller framtida autonoma strike‑drönare.

Företaget är i framkant av utvecklingen av direkta energivapen (laser), elektronisk krigföring, anti‑drönarsystem och interkontinentala ballistiska missiler.

Northrop Grumman förser USA med några av dess mest avancerade kapaciteter, från rymden till integrerat befäls- och stealth‑tunga bombare.

Det kan påverkas av avskaffandet av SLS, men är fortfarande en ledare inom rymdteknologier som hypersoniska fordon, missilvarning och spårning, satellitkommunikation och framdrivningssystem.

3. Rocket Lab

Rocket Lab är en av de mest seriösa konkurrenterna till SpaceX på marknaden för återanvändbara raketer.

Företaget har initialt fokuserat på små raketer, med Electron‑uppskjutningssystemet (320 kg nyttolast), som gradvis omvandlas till en delvis återanvändbar raket. Hittills har Electron satt upp 224 satelliter i 70 uppskjutningar.

Senare ser Rocket Lab på att skapa en medelstor återanvändbar raket, Neutron, jämförbar med Falcon 9 (8 000 kg till LEO i fullt återanvändbart läge, 1 500 kg till Mars eller Venus).

Källa: Rocket Lab

Neutron kommer att drivas av en metan‑brinnande raketmotor (likt Starship), vilket verkar vara trenden för nästa generations raketer.

Den kommer att använda det nyöppnade Launch Complex 3, samt en specialbyggd landningsplatta till havs konstruerad av Bollinger Shipyards, den största privatägda nya bygg- och reparationsskeppsbyggaren i USA.

Källa: Rocket Lab

Rocket Lab föreslog att använda Neutron för en 2 miljarder dollar Mars Sample Return‑mission. Detta är inte första gången Rocket Lab har hjälpt NASA:

• NASA:s kommande ESCAPADE (Escape and Plasma Acceleration and Dynamics Explorers)‑mission för att studera hur solvinden interagerar med Mars magnetfält och atmosfär kommer att byggas av Rocket Lab.
• Den levererar cubesat‑rymdfarkosten för NASA:s CAPSTONE (Cislunar Autonomous Position System Technology Operations and Navigation Experiment)‑mission för att testa stabiliteten i omloppsbanan runt månen som myndighetens föreslagna Lunar Gateway‑rymd

Företaget är också anmärkningsvärt för sin helt vertikalt integrerade satellitproduktionsprocess, vilket möjliggör optimering av kostnader och designhastighet.

Detta resulterade i flera kontrakt med NASA och den amerikanska regeringen, inklusive ett militärt satellitkontrakt på 515 miljoner dollar. Och ett civilt kontrakt på 143 miljoner dollar för Globalstar.

Rocket Lab är också en stor tillverkare av solpaneler för satelliter efter sina förvärv 2022 av SolAero Technologies, med över 1000 satelliter drivna av dessa paneler, och totalt 4 MW solceller tillverkade.

Källa: Rocket Lab

För närvarande är dess uppskjutningssystem beroende av externa leverantörer, men en serie strategiska förvärv förändrar detta, genom att replikera den vertikala integrationsstrategi som redan uppnåtts i satellitdesign och -tillverkning för uppskjutningssystem.

Företaget ser också på möjligheten att skapa en telekom‑LEO‑konstellation för att generera återkommande intäkter. Det bidrar också till forskning för tillverkning i rymden med Varda Space Industries och för inspektion av rymdskrot.

Medan SpaceX hade Elon Musks affärstalang (och pengar) för att utveckla sin teknik från grunden, använde Rocket Lab en blandning av FoU och förvärv för att vertikalt integrera den nödvändiga tekniken.

Det har visat sig mycket framgångsrikt i satellittillverkning, och de ser nu på att replikera denna strategi för återanvändbara raketer. Med tanke på det befintliga kassaflödet från satellitproduktion och Electron‑framgångarna, är Rocket Lab en bra kandidat att komma ikapp SpaceX:s försprång.

(Du kan läsa mer om företaget i vår dedikerade investeringsrapport om Rocket Lab.)