Ting forandrer seg på Mars. I to tiår har NASA jevnlig lansert oppdrag til planeten, og deltatt i en vedvarende innsats for robotutforskning. Disse oppdragene har avdekket tegn på vann, komplekse organiske forbindelser, vulkansk aktivitet og pirrende antydninger om mulig liv - enten utdødd og borte, eller, kanskje, lurer i planetens underjordiske verdener til i dag.
Siden begynnelsen av det 21. århundre har NASA med hell sendt åtte romfartøyer til Mars, til bane eller til land, uten feil. Men ser på fremtiden, en markert mangel på NASA-oppdrag til planeten bryter et mønster som har vedvart i flere tiår.
"Vi tar for gitt denne utrolige tilstedeværelsen som NASA har hatt i 20 år, og vi ser på den visne bort, " sier Casey Dreier, hovedadvokat og senior rompolitisk rådgiver i Planetary Society, en frivillig organisasjon medstiftet av Carl Sagan i 1980 forfektet romfag og utforskning.
På kort sikt vil det Martiske landskapet ikke se noen mangel på robotaktivitet. InSight-landeren rørte seg på overflaten av planeten i november i fjor. Bare forrige uke kunngjorde NASA at Opportunity-roveren, som hadde utforsket Mars i nesten 15 år, endelig har lagt ned for godt. Og når 2020-lanseringsvinduet for Mars-oppdrag nærmer seg, er land rundt om i verden rustet opp for interplanetære oppskytninger - det mest romfartøyet som flyr for Mars på samme tid i historien.
Etter 2020 er Mars-manifestet imidlertid påfallende tynn. Uten et oppdrag å følge NASAs Mars 2020-rover, er det mange forskere som lurer på hva som kommer videre i rekognosering av den mest tilgjengelige og gjestfrie verdenen utover vår egen - en planet som NASA planlegger å lande astronauter på i løpet av ytterligere 20 korte år.
**********
Mars og Jorden justeres hvert 26. måned for en ideell oppskyting til den røde planeten, og ikke tilfeldig har NASA sendt et romfartøy til Mars omtrent hvert annet år i gjennomsnitt siden 2000. Neste lanseringsvindu åpnes i juli og august 2020, med romfartøy forventet å ankomme Mars omtrent et halvt år senere.
I 2020 planlegger NASA å sende en flaggskip-rover - en oppgradert versjon av Curiosity - til overflaten til Mars. European Space Agency (ESA) og Roscosmos planlegger også å sende en rover, nylig oppkalt etter DNA-forsker Rosalind Franklin, til Mars neste år. Kina planlegger en orbiter og rover, Japan har en orbiter og lander i verkene, og De forente arabiske emirater planlegger også sin første Mars-orbiter - alt i 2020. To romfartøyer fra de indiske og japanske romfartsorganene er planlagt å følge i henholdsvis 2022 og 2024.
Et selvportrett av NASAs Curiosity rover på nedre Mount Sharp. Det sammensatte bildet kombinerer flere bilder som er tatt av Curiositys Mars Hand Lens Imager (MAHLI) 5. august 2015, under den 1.065. Marsdagen, eller solen, av roverens arbeid på Mars. (NASA / JPL-Caltech / MSSS) Den mest ambisiøse av disse oppdragene er NASAs Mars 2020 (som vil få et offisielt navn før lansering). Mens 2020-roveren fremdeles er under bygging, har NASA tatt et viktig skritt mot å takle målene for oppdraget: valg av landingssted. Jezero Crater, Mars 2020s fremtidige hjem, har et nå tørt elvedelta der dampene antas å en gang ha strømmet inn i en stor innsjøbed.
"Jezero Crater har et par viktige aspekter som gjør det veldig attraktivt, " sier Michael Meyer, NASAs forskningsleder for Mars-leting. “Det ene er at du kan se på det, og du vet at det er et delta. Geomorfologien er ganske åpenbar. ”
Meyer sier at bevis fra omløpere peker på forbi elv strømmer inn i innsjøbassenget og transporterer materialer fra hele planeten. Som et resultat, "har du en god samling mineraler der."
Det geologiske rike Jezero-krateret gjør den tørkede innsjøbeden til et ideelt sted for et av Mars 2020s hovedmål: å cache prøver og deponere dem på overflaten for et fremtidig oppdrag å plukke opp og lansere tilbake til Jorden. Problemet er at det foreløpig ikke eksisterer noe fremtidig oppdrag for prøve retur - og for planetforskere er ideen om å samle prøver på Mars og forlate dem der på ubestemt tid ganske enkelt usmakelig.
"Det vil begynne å hente prøver for å komme tilbake til jorden, " sier Dreier. "Spørsmålet er imidlertid om vi kommer til å hente dem."
**********
Det er vanskelig å overdrive verdien av planetprøver brakt tilbake til laboratorier på jorden - og menneskeheten har aldri returnert en prøve fra Mars. Sammenlignet med å bruke et romfartøy ombord instrumenter, kan forskere måle prøver på bakken med mye høyere presisjon, og avsløre så subtile ledetråder som isotopforhold som kan gi "røykpistol" bevis på liv.
Uten prøveeksempel, "vil du finne pulverforbrenninger, " sier Meyer. "Du kommer ikke til å finne pistolen."
Et eksempel på returoppdrag har lenge vært et mål for planetforskere, og sporet dets offisielle opprinnelse tilbake til minst en studie fra 2007 med tittelen "En astrobiologi-strategi for utforskning av Mars."
"Den la ut hva du måtte gjøre for å finne ut om det var liv på Mars, " sier Meyer. "Det kom i hovedsak ned til: Det neste trinnet er å gjøre eksempler på retur."
For å samle prøvene som Mars 2020 etterlater på overflaten av planeten, vurderer NASA flere oppdragsplaner. Den ledende ideen er å bruke en lander med en liten “hente rover” for å ta prøvene og deretter sprenge dem inn i Mars-bane, hvor et romfartøy ville hage dem og fly hjem.
Eksempelvis avkastning er, "stort sett innenfor det vitenskapelige samfunnet, et av de høyeste prioriterte vitenskapelige målene, " sier Dreier.
Beslutningen om å finansiere et slikt oppdrag, som Dreier sier, vil trolig koste rundt $ 2 eller 3 milliarder dollar, tas imidlertid av Kongressen, ikke NASA. Den nåværende administrasjonen i Det hvite hus, som har betydelig innflytelse med å forme retningen til NASA, er fokusert på menneskelig leting av månen i stedet for robotutforskning av Mars, selv om det å si astronauter til Mars er et uttalt langsiktig mål.
Innenfor NASA sier imidlertid Meyer at det er en viss treghet mot et eksempel på returoppdrag - mest i form av mulighetsstudier. Optimistisk kunne romfartsorganet skyte mot lanseringsvinduet i 2026 for å hente tilbake noe av den røde regolitten til Mars.
Etter 2020, hvis NASA ikke forsøker en ny oppskyting til Mars før 2026, vil det være det lengste gapet i romfartsorganets oppdrag til Mars siden en hiatus mellom 1975 og 1992.
**********
I det kommende tiåret kan NASA møte et mer grunnleggende problem enn å etterlate usamlede prøver på overflaten av Mars. De primære telekommunikasjonsreléene mellom Jorden og Mars, Mars Odyssey og Mars Reconnaissance Orbiter, er henholdsvis rundt 17 og 13 år gamle.
"Vi vet godt at det er dumt å banke på at de er der 20 år fra nå, " sier Meyer. "Å banke på at de er der 10 år fra nå, er mer troverdig."
Et forslag om et nytt omløpende romfartøy som skal fungere som en kommunikasjonsforbindelse, kalt Next Mars Orbiter, ble først tenkt på en oppskyting i 2022. Imidlertid har de forskjellige og konkurrerende behovene for et nytt Mars-romfartøy siden skrotet den opprinnelige planen. Mange forskere ønsker å bruke det neste oppdraget til Mars for prøve retur, mens andre argumenterer for at behovet for et kommunikasjonsrelé er mer øyeblikkelig - og et tredje alternativ ville omforme Next Mars Orbiter til et storstilt oppdrag som kan gjøre begge deler, en mulighet som vil kreve betydelige teknologiske fremskritt. I alle fall virker Next Mars Orbiter (eller hva det måtte bli) usannsynlig å lansere før på slutten av 2020-tallet.
NASA har imidlertid en annen potensiell løsning. Fremtidige NASA-operasjoner kan haike på oppdrag sendt av andre romfartsorganer. Institusjoner over hele verden har Mars-ambisjoner, fra land som India og De forente arabiske emirater til private selskaper som SpaceX.
Ved å samarbeide med internasjonale og private rominstitusjoner, kunne NASA overkommelig sende CubeSats eller annet småskala romskip. Et slikt oppdrag kan i teorien fungere som et landmåler og et vitenskapsoppdrag for ett byrå, samtidig som det fungerer som et kommunikasjonsrelé for NASA.
"Vi er villige til å underholde en annen modus, " sier Meyer. "I stedet for å kjøpe et romfartøy og la det gjøre x, kjøper vi bare x og lar noen andre finne ut hva de skal gjøre med det."
Mars 2020 formes opp til å være et av de mest ambisiøse planetariske undersøkelsesoppdragene i historien, og det kan gi et enestående bilde av planetens historie, levedyktighet og levedyktighet for fremtidig menneskelig utforskning. Men roveren vil også samle uvurderlige prøver av marsmateriale, den sanne nøkkelen til å låse opp planetens fortid - og for øyeblikket er det ingen som vet hvordan vi skal hente dem.
