NASA ma na Marsie próbki, których nie potrafi sprowadzić na Ziemię. Chiny chcą zrobić to jako pierwsze: misja Tianwen-3 ma wystartować w 2028 roku i przywieźć około pół kilograma marsjańskiego gruntu

Tianwen-3 będzie się składać z pięciu statków: lądownika, modułu wznoszącego, modułu serwisowego, orbitera i kapsuły powrotnej. Chińska Narodowa Agencja Kosmiczna chce wysłać je na dwóch ciężkich rakietach Chang Zheng 5 z kosmodromu Wenchang na wyspie Hajnan. Jeśli wszystko pójdzie zgodnie z planem, kapsuła z próbkami wróci na Ziemię około 2031 roku. „Misja Tianwen-3 postępuje sprawnie, a prace nad pokonaniem problemów technicznych zostały zintensyfikowane” – powiedział państwowej telewizji CCTV Hou Zengqian, główny naukowiec misji i członek Chińskiej Akademii Nauk. 

W amerykańskim środowisku kosmicznym chińskie plany są traktowane poważnie. „Jeśli to się potwierdzi, mamy do czynienia z momentem Sputnika” – ocenił w rozmowie ze Space.com Scott Hubbard, były koordynator programu marsjańskiego NASA i dyrektor Ames Research Center. „Chiny nie tylko trafią na czołówki gazet, ale mogą też jako pierwsze znaleźć dowody na istnienie życia na innej planecie” – dodał.

NASA ma na Marsie mozolnie zbierane próbki, ale nie ma czym sprowadzić ich na Ziemię. Łazik Perseverance od pięciu lat gromadził je z myślą o wspólnej misji NASA i ESA. W styczniu 2026 roku Kongres odciął jednak finansowanie programu Mars Sample Return. Rurki z bezcennym materiałem zostały na Marsie i możliwe, że pozostaną tam na zawsze, bo obecnie nie ma w planach żadnej misji, która miałaby je odebrać.

Próbki czekają w kraterze Jezero

Perseverance wylądował w kraterze Jezero w lutym 2021 roku. Dawniej znajdowało się tam jezioro. NASA wybrała to miejsce dlatego, że osady nanoszone przez wodę mogły zachować ślady dawnych warunków sprzyjających życiu.

Łazik pobiera rdzenie skalne i zamyka je w szczelnych tytanowych rurkach. Do lipca 2025 roku zapełnił 33 z 38 znajdujących się na jego pokładzie pojemników. Większość wozi ze sobą, ale dziesięć zostawił na powierzchni Marsa w miejscu nazwanym Three Forks. To zapasowy zestaw na wypadek, gdyby Perseverance zepsuł się, zanim dotarłaby do niego misja mająca przejąć próbki.

Wśród pobranych skał jest tzw. „Sapphire Canyon”, rdzeń wywiercony w lipcu 2024 roku ze skały „Cheyava Falls”. NASA uważa tę próbkę za szczególnie obiecującą pod kątem poszukiwania śladów dawnego życia. „Połączenie związków chemicznych, które znaleźliśmy w tej formacji skalnej, mogło być bogatym źródłem energii dla metabolizmu mikroorganizmów” – mówił Joel Hurowitz z Uniwersytetu Stony Brook, autor pracy opublikowanej we wrześniu zeszłego roku z Nature. Zastrzegał jednak, że same sygnały chemiczne nie wystarczają, by mówić o śladach życia. Najpierw trzeba sprawdzić, czy można je wyjaśnić bez udziału organizmów.

Właśnie dlatego naukowcom tak zależy na sprowadzeniu próbek na Ziemię. Perseverance ma tylko takie instrumenty, jakie zmieściły się na łaziku wielkości SUV-a i mogły polecieć na Marsa. W ziemskich laboratoriach te same skały można byłoby badać pod mikroskopami elektronowymi, w synchrotronach i spektrometrach izotopowych. Część materiału można też zachować na przyszłość, tak jak zrobiono z próbkami z programu Apollo, i otworzyć dopiero wtedy, gdy pojawią się nowe metody badawcze.

Jak rozpadł się plan NASA i ESA

Plan przywiezienia próbek na Ziemię przyjęty w 2022 roku przypominał sztafetę. Perseverance miał przekazać rurki z próbkami lądownikowi NASA. Ten zabrałby ze sobą małą rakietę Mars Ascent Vehicle, która wyniosłaby pojemnik z próbkami na orbitę Marsa. Tam przechwyciłby go europejski orbiter i zabrał na Ziemię. ESA zleciła budowę tego statku firmie Airbus Defence and Space. Kontrakt był wart 491 mln euro.

Problem w tym, że misja szybko stawała się coraz droższa i coraz bardziej odległa w czasie. We wrześniu 2023 roku niezależny zespół powołany przez NASA uznał, że planowane koszty i terminy są nierealistyczne. Koszt programu, początkowo szacowany na około 4 mld dolarów, mógł wzrosnąć nawet do 11 mld. Próbki wróciłyby najwcześniej w 2040 roku.

NASA zatrzymała prace i zaczęła szukać tańszego sposobu sprowadzenia próbek na Ziemię. We wrześniu 2024 roku dostała jedenaście nowych propozycji od własnych zespołów i firm z branży kosmicznej. W styczniu 2025 roku ówczesny szef NASA Bill Nelson ogłosił, że agencja będzie równolegle rozwijać dwa prostsze warianty misji. Jeden opierał się na rozwiązaniach sprawdzonych przy lądowaniu łazików Curiosity i Perseverance. Drugi miał wykorzystywać technologie i sprzęt firm komercyjnych. Według Scientific American pierwszy wariant miał kosztować od 6,6 do 7,7 mld dolarów, drugi od 5,8 do 7,1 mld. W obu przypadkach próbki miały wrócić na Ziemię między 2035 a 2039 rokiem.

„Podążanie dwiema możliwymi ścieżkami zapewni, że NASA zdoła sprowadzić te próbki z Marsa znacznie taniej i szybciej niż według poprzedniego planu” – zapewniał Nelson. Ostateczny wybór miał nastąpić w drugiej połowie 2026 roku.

Nie nastąpił. W maju 2025 roku administracja Donalda Trumpa zaproponowała skasowanie programu Mars Sample Return. W uzasadnieniu nazwano go projektem „rażąco przekraczającym budżet” i wskazano, że podobne cele naukowe mogą kiedyś zrealizować załogowe wyprawy na Marsa.

W styczniu 2026 roku Kongres przyjął budżet NASA w wysokości około 24,4 mld dolarów, w tym 7,25 mld na naukę. Dla Mars Sample Return pieniędzy jednak nie przewidziano. Na przyszłe misje marsjańskie przeznaczono 110 mln dolarów, ale na odbiór próbek z krateru Jezero nie zaplanowano ani centa.

Europa zostaje z niedokończonym orbiterem

„To głęboko rozczarowujące” – mówiła wówczas Science Victoria Hamilton z Southwest Research Institute, przewodnicząca zespołu doradczego NASA ds. eksploracji Marsa MEPAG. Decyzja Kongresu postawiła też w trudnej sytuacji Europejską Agencję Kosmiczną. ESA budowała statek, który miał przejąć próbki na orbicie Marsa i przywieźć je na Ziemię.

8 stycznia 2026 roku Daniel Neuenschwander, dyrektor ESA ds. eksploracji załogowej i robotycznej, powiedział na konferencji prasowej w Paryżu, że agencja nie zamierza dalej realizować programu Mars Sample Return w dotychczasowej formie. Wtedy nie było jeszcze jasne, co stanie się z europejskim orbiterem.

Odpowiedź przyszła w marcu. Po posiedzeniu rady ESA państwa członkowskie poprosiły o anulowanie misji Earth Return Orbiter. Agencja zaczęła rozmawiać z Airbusem o tym, które z opracowanych już technologii można wykorzystać gdzie indziej. Neuenschwander jako przykład podał napęd elektryczny przygotowany dla orbitera.

Europejskim priorytetem na Marsie pozostaje łazik Rosalind Franklin. Jego lot na Marsa odwołano w 2022 roku po inwazji na Ukrainę, ponieważ Rosja miała wybudować lądownik. Po przebudowie pojazd ma wystartować w 2028 roku. Będzie badać grunt pod powierzchnią planety, ale próbek na Ziemię nie przywiezie. W tym samym roku w drogę ma ruszyć Tianwen-3.

Chiny mają już doświadczenie w przywożeniu próbek

Tianwen-3 będzie korzystać z rozwiązań podobnych do tych, które Chiny sprawdziły podczas wypraw księżycowych. W grudniu 2020 roku Chang’e 5 przywiozła z Księżyca 1731 gramów gruntu, a w czerwcu 2024 roku Chang’e 6 dostarczyła 1935,3 grama z jego niewidocznej strony.

W obu misjach materiał pobierał lądownik. Następnie osobny moduł startował z powierzchni Księżyca, dostarczał próbki na orbitę, a stamtąd wracały one na Ziemię w kapsule. Mars jest znacznie trudniejszym celem, ale podstawowa zasada jest podobna. Chiny mają też za sobą udane lądowanie na Marsie w ramach misji Tianwen-1.

Kolejny sprawdzian właśnie trwa. Od lipca 2026 roku Tianwen-2 bada planetoidę Kamoʻoalewa, jeden z quasi-satelitów Ziemi. Kapsuła z próbkami ma wrócić w listopadzie 2027 roku. Jeśli misja się powiedzie, Chiny będą trzecim po Japonii i USA krajem, który sprowadził na Ziemię materiał z planetoidy.

Tianwen-3 nie zabierze ze sobą łazika. Materiał ma zbierać na trzy sposoby: łyżką z powierzchni, wiertłem sięgającym na głębokość dwóch metrów oraz za pomocą drona. Ten ostatni ma przynieść próbki z miejsc oddalonych nawet o kilkaset metrów od lądownika. Pozwoli to zbadać nieco większy obszar i zmniejszy ryzyko, że do próbek trafi materiał zanieczyszczony przez sam statek.

Żadna dotychczasowa misja marsjańska nie pobierała próbek z głębokości dwóch metrów. Ma to znaczenie, bo pod powierzchnią materiał jest lepiej chroniony przed promieniowaniem i gwałtownymi zmianami temperatury. Jeśli kiedyś istniało tam życie, jego ślady mogą mieć większą szansę przetrwać właśnie głębiej.

Lot na Marsa ma potrwać siedem lub osiem miesięcy. Lądownik spędzi na powierzchni około roku, a cała misja potrwa ponad trzy lata. Margines na opóźnienia jest niewielki, bo dobre warunki do startu w stronę Marsa pojawiają się mniej więcej co 26 miesięcy. Tianwen-3 ma wykorzystać okno startowe od grudnia 2028 do stycznia 2029 roku. Jeśli przygotowania znacznie się przeciągną, następna okazja pojawi się dopiero ponad dwa lata później.

Hou przyznaje, że sprowadzenie próbek z Marsa należy do najtrudniejszych przedsięwzięć w badaniach planetarnych. Wśród największych problemów wymienia wybór miejsca lądowania, zabezpieczenie próbek przed zanieczyszczeniem, ochronę Ziemi przed ewentualnym materiałem biologicznym z Marsa oraz samo rozpoznanie możliwych śladów życia.

Gdzie wyląduje Tianwen-3

Przy wyborze miejsca lądowania chińscy badacze szukają przede wszystkim terenu, na którym przez długi czas mogła istnieć ciekła woda. Liczy się też wiek skał i to, czy ewentualne ślady życia mogły się w nich zachować. „Misja Tianwen-3 będzie szukać śladów mikroorganizmów potencjalnie podobnych do wczesnych form życia na Ziemi, biorąc też pod uwagę możliwość istnienia nieznanych form życia, które mogły powstać w wyniku wyjątkowej historii ewolucji Marsa” – cytuje  słowa Hou agencja Xinhua.

Próbki mają trafić do specjalnego laboratorium w Hefei. Marsjański materiał trzeba ochronić przed ziemskimi zanieczyszczeniami, a Ziemię przed tym, co mogłoby znajdować się w próbkach. Dopiero w takich warunkach pojemniki zostaną otwarte, a materiał przygotowany do badań.

Li Hang z Deep Space Exploration Laboratory zapewnia, że Chiny będą przestrzegać zasad ochrony planetarnej opracowanych przez Komitet Badań Przestrzeni Kosmicznej COSPAR. Chodzi zarówno o to, by nie zawlec ziemskich organizmów na Marsa, jak i o to, by ewentualny materiał biologiczny z Marsa nie wydostał się bez kontroli na Ziemię.

Pół kilograma z jednego miejsca

Chińska kolekcja będzie się różnić od próbek zgromadzonych przez Perseverance. Amerykański łazik przez pięć lat przemierzał krater Jezero i wybierał materiał z różnych miejsc. Zebrał skały wulkaniczne i osadowe, regolit, a nawet próbkę marsjańskiej atmosfery.

Tianwen-3 pozostanie w jednym rejonie. Za to część materiału pobierze z głębokości, do której Perseverance nie sięga. Obie kolekcje dostarczyłyby więc naukowcom innego rodzaju informacji o Marsie.

„Niezależnie od tego, czy zostaną znalezione ślady życia, przywiezione marsjańskie próbki będą miały niezastąpioną wartość naukową” – mówi Hou. Badania mikroskopowe, chemiczne i izotopowe mają pomóc odtworzyć historię Marsa, ustalić, jak długo istniały tam warunki sprzyjające życiu, i sprawdzić, co zachowało się w skałach po dawnym środowisku planety.

Tymczasem rurki zebrane przez Perseverance nadal czekają w kraterze Jezero. Pojemniki zaprojektowano tak, by przez wiele lat chroniły zawartość. Jeśli Tianwen-3 wystartuje zgodnie z planem, chińska kapsuła może jednak wrócić na Ziemię, zanim NASA przygotuje nową misję zdolną odebrać próbki, które jej własny łazik zaczął gromadzić jeszcze w 2021 roku.

Źródła

Leonard David, „China on track to launch Mars sample-return mission in 2028”, Space.com
https://www.space.com/astronomy/mars

Hou Zengqian i in., „Tianwen-3 Mars sample return mission”, Nature Astronomy, 2025
https://www.nature.com/articles/s41550-025-02572-0

Xinhua, materiały o misji Tianwen-3 i wyborze miejsca lądowania, 2025
https://english.www.gov.cn/news/202507/23/content_WS68803af3c6d0868f4e8f45d3.html

NASA, „NASA to Explore Two Landing Options for Returning Samples from Mars”, 7 stycznia 2025
https://www.nasa.gov/news-release/nasa-to-explore-two-landing-options-for-returning-samples-from-mars/

NASA Jet Propulsion Laboratory, materiał o próbce Sapphire Canyon i potencjalnej biosygnaturze
https://www.jpl.nasa.gov/news/nasa-says-mars-rover-discovered-potential-biosignature-last-year/

„NASA’s Mars sample return mission is dead”, Science, 2026
https://www.science.org/content/article/nasa-s-mars-sample-return-mission-dead

European Spaceflight, „ESA Member States Call for Cancellation of Earth Return Orbiter”, 2026
https://europeanspaceflight.com/esa-member-states-call-for-cancellation-of-earth-return-orbiter/

NASA, „NASA’s Asteroid Bennu Sample Reveals Mix of Life’s Ingredients”, 2025
https://www.nasa.gov/news-release/nasas-asteroid-bennu-sample-reveals-mix-of-lifes-ingredients/

• aktualności
• Nauki ścisłe i nauki o Ziemi
• Nauki techniczne