A Mars Science Laboratory (MSL) a NASA küldetése, amelynek célja, hogy a Curiosity nevű rovert a Mars bolygó felszínén landoltassa és irányítsa. Az MSL 2011. november 26-án indult útjára egy Atlas V 541 rakétával Cape Canaveralból. A leszálláskor alkalmazott technika — a hőpajzs, ejtőernyő, majd az úgynevezett "sky crane" leszállómanőver — példa nélküli volt a marsi küldetések történetében, és a kontrollált ereszkedés népszerűen a "borzalom hét perce" néven vált ismertté. A marsjáró 2012. augusztus 5–6. körül landolt a Marson a Gale-kráternél, és megkezdte a felszín részletes feltárását; időpontok különböző forrásokban nap- vagy időzóna-különbségek miatt eltérően jelenhetnek meg.

Küldetés célja és fő eredmények

A Curiosity rover elsődleges célja a Mars geológiai múltjának és az egykori környezeti feltételeknek a feltárása volt, különösen annak vizsgálata, hogy volt-e valaha a Marson olyan tartós, mikrobiális élet számára alkalmas környezet. A küldetés jelentős eredményeket hozott: a rover olyan üledékes kőzeteket és ásványokat tárt fel, amelyek egykori vizes környezetre utalnak, és arra engednek következtetni, hogy a Gale-kráter aljában található területek körülbelül 3 milliárd évvel ezelőtt olyan, mikrobiális élet számára potenciálisan támogató környezetként működhettek, amelyben volt folyékony víz, megfelelő energiaforrások és tápanyagok.

Fontos megkülönböztetni, hogy a Curiosity kutatásai az élet létrejöttének vagy jelenlétének lehetőségét vizsgálták és adtak rá bizonyítékokat (például organikus molekulák kimutatása és a vizes környezet nyomainak feltárása), de nem adtak közvetlen, egyértelmű bizonyítékot arra, hogy valaha ténylegesen volt-e élet a Marson. A rover munkája során mintákat gyűjtött a talajból és a kőzetekből kifúrt porokból, amelyeket a fedélzeti laboratóriumok elemeztek.

Műszerek és mintavétel

A Curiosity műszerezettsége jóval összetettebb, mint a korábbi marsjáróké: többszörös analitikai berendezései lehetővé tették a kémiai, ásványtani és környezeti méréseket. A fontosabb rendszerek közé tartoznak többek között:

  • SAM (Sample Analysis at Mars) — gázelemző és tömegspektrométer, amely organikus molekulák és izotóparányok vizsgálatára szolgál;
  • CheMin — röntgendiffrakciós műszer a kőzetek ásványtani összetételének meghatározására;
  • Mastcam és MAHLI — nagyfelbontású kamerák a felszín képalkotására és közeli makrofelvételek készítésére;
  • APXS — részecskealfa-röntgen spektrométer a kémiai összetétel meghatározására;
  • REMS — környezeti állapotjelző (időjárás, hőmérséklet, sugárzás), valamint a DAN görgetve a talajban lévő hidrogén (víz) kimutatására szolgáló eszköz.

A rover karján található fúróval kőzetekből vett pormintákat juttat a belső laboratóriumokba, így lehetővé válik a részletes, in situ geokémiai elemzés.

Méretek, energiaellátás és mozgékonyság

A Curiosity tömege közel ötszöröse volt a korábbi Spirit és az Opportunity marsjáróknak, és több mint tízszer akkora tömegű tudományos műszert hordozott. A rover testtömege hozzávetőlegesen 900 kg körül van, így stabil platformot biztosít nagyobb laboratóriumi berendezéseknek. Energiaellátását egy radioizotópos termoelektromos generátor (MMRTG) adja, ami független a napfénytől és hosszabb távon is stabil teljesítményt biztosít a műszerek és a hajtás számára.

A jármű tervezésénél nagy hangsúlyt fektettek a hosszú élettartamra és a terepen való mozgékonyságra, így Curiosity nagy hatótávolsággal és terepjáró képességgel rendelkezik, amely lehetővé teszi több kilométeres expedíciók végrehajtását a kráteren belül.

Működés, irányítás és költségek

A Mars Science Laboratory küldetés a NASA Mars-kutatási programjának része, amely a Mars robotizált felderítését célzó hosszú távú program. A programot a Kaliforniai Technológiai Intézet Jet Propulsion Laboratory-ja irányítja a NASA számára. Az MSL projekt teljes költsége mintegy 2,3 milliárd dollár volt, amely magába foglalta a tervezést, gyártást, indítást és a kezdeti működtetést.

A Curiosity eredetileg legalább 1 marsi évig (668 marsi nap/686 földi nap) volt tervezve működni, de a jól karbantartott rendszerek és a megbízható energiaforrás lehetővé tették, hogy a rover ennél sokkal tovább folytassa a kutatásokat. A küldetés során elért tudományos eredmények jelentősen bővítették ismereteinket a Mars korábbi környezeti viszonyairól és a bolygó lakhatóságával kapcsolatos lehetőségekről.

Mit jelent mindez az élet keresése szempontjából?

Curiosity felfedezései — üledékes szerkezetek, bizonyítékok vizes üledékekre, szerves molekulák jelenlétére utaló jelek, valamint a kedvező kémiai környezet — mind azt mutatják, hogy a Mars bizonyos korszakai során képes volt olyan környezetet fenntartani, amely elméletileg támogathatta a mikrobás életet. Ugyanakkor a közvetlen életjel megtalálása továbbra is kihívás marad, és a kérdés végleges megválaszolására további mintavétel és esetleges visszahozott kőzetminták elemzése remélt megoldást kínálhat.