Från och med den allra första framgångsrika landningen på Mars-ytan 1997 växte NASAs rovers i volymer från storleken på en påse mjölk till storleken på en stor bil, och blev gradvis inte bara större, men kraftfullare. Det sista stora projektet, nyfikenhetens rover, satt på ytan av Gaya-kratern på Mars år 2012, och dess uppdrag kommer att vara som förväntat fram till slutet av detta årtionde. Ändå kostar hans hållbarhet och automatiska laboratorium för analys av stenar, som står till hans förfogande, mer än 2 miljarder dollar.
Tack vare arbetet med Nyfikenhet lyckades man upptäcka spår av organiskt material och vatten på planetens yta. Och nu planerar NASA ett annat liknande uppdrag för 2020. Men finns det några andra sätt att utforska utrymme som inte kräver en så otrolig ekonomisk kostnad?
När stora rymdskepp, värderade till flera miljoner dollar, går in i yttre rymden, bär de ofta små men användbara passagerare ombord. Dessa är små enheter som kallas KubSat (CubeSat). De har framgångsrikt avgjort och studerat kring jorden runt 2003. Det är ännu inte känt om de kommer att kunna överleva och fortsätta att arbeta utanför vår planet. Men personalet i NASA, Europeiska rymdorganisationen och några andra organisationer planerar att börja testa i den riktningen de närmaste åren.
De första testerna utanför vår omlopp måste vidarebefordras till Mars. Förra veckan presenterade NASA två små kuber som heter MarCO, som år 2016 måste ansluta sig till InSights uppdrag. Medan InSight kommer att ligga på planeten, gör MarCO regelbundet realtidsjobbrapporter till jorden i en låg omlopp. Om dessa små satelliter gör sitt jobb, så blir det första möjligheten att få ett manuellt kontrollerat fordon på Mars. Ett tidigare försök med Mars Polar Lander misslyckades på grund av en krasch under landning. Två små enheter som heter Deep Space 2, skickade med honom, skulle söka efter vatten på planetens yta.
"Vi vet att de har landat på planetens yta, men vi vet ingenting om deras nuvarande tillstånd", säger Robert Stael, en biträdande chef för genomförandet av koncept i NASA Jet Propulsion Laboratory-programmet, i en intervju. I ett nötskal är hans jobb att skicka olika verktyg över hela vårt solsystem: jord, mars, issatelliter i Europa och så vidare. Och idag finns det cirka 15 projekt av detta laboratorium där man använder cubsat.
Stael driver också ett forskningsprojekt som heter MarsDrop i samarbete med Aerospace Corporation - utvecklar en liten enhet som kan landa på Mars-ytan på de farligaste platserna för landning. Stora rovers har givetvis många fördelar, men de kommer inte att gå för nära vulkanen eller längst ner på kratern. Mini-enheter kan perfekt komplettera arbetet med att studera planetens yta.
Hittills är huvudproblemet stabiliteten hos sådana små apparater under olika förhållanden. Kubsaty har många fördelar med avseende på datateknik, men deras byggnader och inre delar kan inte nödvändigtvis tåla en stor strålning, trots att materialet som används i produktionen har testats i praktiken, betonar Robert. Medan fordonen befinner sig i jordbana, skyddas de av jordens atmosfär från strålens destruktiva inflytande, men så snart de faller ut, kommer strålningsbakgrunden att öka exponentiellt. Därför kommer en av Marcos viktigaste uppgifter att vara att testa hur länge elektroniken ombord kan överleva under de hårda rymdförhållandena. I detta fall är Mars inte det enda målet för fordon av denna typ. I laboratoriet vid Vermont tekniska högskola arbetar de på ett Kubsat-projekt, som kan utgöra grunden för en liten månmodul. 2020 planerar NASA att skicka flera fordon till Europa för att studera sin is från omlopp och söka efter hav i sitt djup. I oktober valdes 10 universitet, som fick anställning för att skapa och skicka in sina egna ungar till tävlingen. De ska kunna utföra några uppgifter. Från landningsprober på ytan av kosmiska kroppar och planeter, för mätning av magnetfältet.
Samtidigt planerar Europeiska rymdorganisationen att utforska två asteroider inom sitt eget AIM-uppdrag. Inom ramen för detta projekt finns sex landningsplatser, som kan upptas av olika cubsater för leverans till asteroider. Väntar också på lanseringen av projektet i den interplanetära rymdnanoAparator-studien under olika miljöförhållanden (förkortad INSPIRE), som är att observera solen utanför gränserna för jordens magnetfält.
På grund av det faktum att produktionen av dessa rymdfarkoster är mycket billigare och deras arbete under olika förhållanden ännu inte är så väl studerat och testat i jämförelse med äldre bröder, uppträder ibland oväntade incidenter. Stael påminner om den period då tre kuber lanserades i en liten jordbana. Två av dem, utvecklade av University of Michigan och University of Montana, hade magneter ombord utformade för att hjälpa dem till och med ut i en bana genom jordens magnetfält. Men av någon anledning visade sig magneterna vara lite starkare än vad som var nödvändigt och satelliterna ändrade sig sålunda mot motsatt och bara kopplade till varandra.
"Det var naturligtvis möjligt att säga att detta var det första automatiska mötet och framgångsrika dockning av Kubsat, men uppgiften var lite annorlunda," Robert skämt.
Den aktiva utvecklingen av Kubsat började på början av 90-talet, när NASA lanserade programmet "Snabbare, bättre, billigare", där någon forskare kunde organisera sitt eget lilla uppdrag. Detta lockade uppmärksamhet hos små lag som med hjälp av kommersiella prover av mikroelektronik försökte minimera kostnaden för lanseringsenheter.
Robert Stael hävdar att både stora, dyra och långsiktiga projekt samt kortfristiga men mer specifika uppgifter är viktiga för utforskningen av rymden. Båda typerna av projekt är engagerade i viktiga uppdrag, men i helt olika plan. Den enda frågan som är öppen är hur bra de små uppdragen kommer att uppfylla sina små uppdrag utanför jordens atmosfär.
