Трёх-ходовка – доставка образцов Марса на Землю (проект MSR)

[zandr]

https://tass.ru/kosmos/25019237

NASA работает над быстрой и дешевой доставкой "биосигнатур" с Марса

https://x.com/RocketLab/status/1965830986299748579

Rocket Lab  @RocketLab
It's clear we can't wait to bring Mars home.

Rocket Lab's original Mars Sample Return study concept delivers returned samples to Earth faster, more affordably, and at a firm-fixed price.

Our first step? A Mars Telecommunications Orbiter to deliver robust, persistent Mars–Earth links. Our MTO is the backbone that will enable science return and future human exploration.

Им не терпится начать! 

[Ed Sch]

NASA работает над быстрой и дешевой доставкой "биосигнатур" с Марса

Если американскому космосу хватает начальника транспортного цеха, который сейчас присматривает за текучкой, то так ли важны эти самые треклятые пробирки с марсианской пылью? "Быстро и дешево" можно в твиттер строчить. В отличие от.

[Старый]

"Быстро и дешево" можно в твиттер строчить. В отличие от.

Быстро и дёшево можно строить на Марсе милионные города и самообеспечиваемые колонии. А привезти два десятка пробирок это долго и сложно. 

[Ed Sch]

привезти два десятка пробирок это долго и сложно

Будет досадно, если решат вообще не возвращать, а анализировать на месте.
Европа опять пролетит мимо Марса.

[pkl]

"Но как, Холмс?" (с) Как это сделать проще и дешевле? Здоровенный лэндер с ракетой, отправляющей пробирки прямо на Землю? Без стыковок и прочих операций на околоземной орбите. Но остаётся вопрос необходимости собрать эти пробирки, которые валяются где-то на Марсе. Нужен марсоход, пусть и маленький.

[zandr]

Нужен марсоход, пусть и маленький.

Да, говорили же: не марсоход, а марсолёт. Не маленький, но такой, чтобы перенести одну, лучше - несколько, пробирок на десяток километров.

[andr59]

Да, говорили же: не марсоход, а марсолёт. Не маленький, но такой, чтобы перенести одну, лучше - несколько, пробирок на десяток километров.

Короткая статья на сайте JPL:

NASA's Mars Chopper Concept (Rendering)
Dec. 11, 2024

Концепт марсианского вертолета НАСА (визуализация)
11 декабря 2024 г.
https://www.jpl.nasa.gov/images/pia26375-nasas-mars-chopper-concept-rendering/

Chopper будет размером с внедорожник, с шестью несущими винтами, каждый из которых будет иметь шесть лопастей. Он сможет перевозить научные грузы весом до 5 кг на расстояние до 3 км за марсианские сутки (или сол). Ученые смогут использовать Chopper для детального и быстрого изучения больших участков местности, включая области, куда марсоходы не могут безопасно передвигаться.

Chopper пока находится на ранней стадии разработки концепции и проектирования.

Предлагаемый проект является результатом сотрудничества Лаборатории реактивного движения НАСА в Южной Калифорнии, Исследовательского центра Эймса в Кремниевой долине, Калифорния, и AeroVironment Inc.

По нынешним временам вряд ли будет финансирование у этого чоппера. С другой стороны если будет жив  марсоход Perseverance к моменту прибытия возвратной миссии ( а его брат Curiosity  прожил уже 12 лет и помирать не собирается), то будет достаточно выбрать место посадки и подогнать ровер к посадочной платформе с ракетой. 10 образцов, которые лежат на равнине Три Форкс имеют дублей, которые находятся на борту Perseverance и будет достаточно перегрузить их на ракету с помощью руки манипулятора.

[Athlon]

Чего я не могу понять, так это того, откуда взялись безумные 11 миллиардов баксов в стоимости этой миссии. Я посмотрел, сколько стоили другие флагманские миссии НАСА:
Кассини/Гюйгенс в переводе на текущие цены обошелся в 5 миллиардов, это с учетом европейского вклада. Из них почти миллиард ушел на ракету. Это, заметим, тяжелая АМС к Саурну с тремя РИТЭГ, кучей научных приборов и спускаемым аппаратом.
Curiosity и Perseverance - примерно по 3 миллиарда каждый. Тяжелые марсоходы с РИТЭГом и кучей научных приборов, последний еще и с вертолетом и системой сбора образцов
Europa Clipper - 3,9 миллиарда. Это самая тяжелая АМС НАСА за всю ее историю, опять же с кучей научных приборов и спроектированная с учетом необходимости работы в тяжелой радиационной обстановке у Юпитера.

Теперь смотрим MSR. Американская часть миссии включает в себя:
1. Спускаемый аппарат с перелетной ступенью. НАСА садились на Марс многократно, технология отработана. Каких-то невероятных денег это стоить не должно. Система точной посадки тоже отработана,  Perseverance сел в 1,7 км от расчетной точки
2. Ракета для старта с Марса. Это новый элемент, но она уже спроектирована и даже частично испытана. По ней заключен контракт с LM с оценочной стоимостью в 200 миллионов.
3. Вертолет для переноса образцов. Базируется на технологиях, испытанных на Ingenuity. Каких-то денег он стоит, но точно не миллиарды. Для понимания, в 2,6 миллиарда долларов оценивается разработка Dragonfly, а это тяжелый  вертолет с РИТЭГ к Титану с кучей уникальных научных приборов (и в эту цифру входят также перелетная ступень и система посадки)
4. Система захвата контейнера с образцами на орбитальном аппарате (за который в целом отвечает ЕКА). Новая технология, но опять же, чтобы это стоило миллиарды?
5. Возвратная капсула. Технология многократно отработана, каких-то безумных затрат тут ожидать не приходится
6. Ракета-носитель. Это Фалкон Хэви, его стоимость известна, свежие контракты с НАСА заключаются по цене около 300 миллионов.

Научных приборов нет, за орбитальный аппарат и манипулятор для переноса образцов на Марсе отвечает ЕКА.

[ОАЯ]

— Три сольдо плюс три сольдо будет десять сольдо, так?
 — Так.
 — Ну, а десять сольдо плюс пять сольдо — сто сольдо! Так?
 — Так.
 — А раз так, синьор Буратино, с вас причитается пять золотых.

[Athlon]

В общем, мне это напоминает историю с SLS, когда ракета из существующих компонентов превратилась в многолетнюю и многомиллиардную кормушку для подрядчиков.

[Старый]

Не, ну граждане, ну всётаки старт с Марса с выходом на орбиту это вам не хухры-мухры. А перелёт с Марса обратно на Землю это не хухры-мухры в квадрате. Так что удивительно что всего 11 млрд. 

[Athlon]

Не, ну граждане, ну всётаки старт с Марса с выходом на орбиту это вам не хухры-мухры. А перелёт с Марса обратно на Землю это не хухры-мухры в квадрате. Так что удивительно что всего 11 млрд.

За разработку аппарата по перелету от Марса к Земле отвечает ЕКА и стоит это 491 млн евро (сумма контракта с  Airbus). Как видим, эти "хухры-мухры в квадрате" никаких сочных миллиардов не стоят.

[Ed Sch]

Не, ну граждане, ну всётаки старт с Марса с выходом на орбиту это вам не хухры-мухры. А перелёт с Марса обратно на Землю это не хухры-мухры в квадрате. Так что удивительно что всего 11 млрд.

Если память не подводит, оценка 2024 года давалась в диапазоне от 8,6 до 10,9.
Одинадцать ярдов, с которыми все носятся - верхний(по крайней мере  официально) потолок.

[Athlon]

Ну и кстати. ЕКА задумалось над перепрофилированием Earth Return Orbiter, который уже частично изготовлен,  в «специализированную европейскую исследовательскую миссию с научными и коммуникационными ретрансляторами». Предлагаемая миссия, известная как ZefERO,  может стартовать в 2032 году и будет направлена на изучение марсианских ветров и проведение геологических исследований, а также в качестве ретранслятора связи.

ESA перепрофилирует Европейский сервисный модуль и обратный орбитальный аппарат

[Ed Sch]

Смешная история о том, как космос не прощает понтов.
Штаты замахнулись на кусок, оказавшийся им не по зубам.
Всё шло неплохо, но прилетел черный лебедь Ковид и проект развалился как старый сарай.

[Athlon]

MSR умер. Да здавствует MSR!

Комитет Сената США утвердил NASA Authorization Bill of 2026 - https://www.commerce.senate.gov/services/files/EEE614BC-A6C3-4EA7-B1B2-AA0AC3976AAB
Это еще не закон, по обычно то, что утверждается комитетом, потом выносится на голосование и оформляется в итоговый закон без радикальных измененений. В части MSR там указано следующее (машинный перевод нейросетью):

SEC. 610. Реструктуризация программы возврата образцов с Марса 
(a) Прекращение существующей программы. Не позднее чем через 30 дней после даты вступления в силу настоящего Акта Администратор прекращает программу Mars Sample Return, действующую на дату вступления в силу, включая все связанные контракты, задания и проектные структуры, относящиеся к этой программе, которые существовали на такую дату.
(b) Создание новой программы Mars Sample Return.
(1) В целом. Администратор учреждает в Директорате научных миссий новую программу Mars Sample Return (далее в этом разделе — «Программа») с целью доставки на Землю научно отобранных и курируемых образцов с Марса.
(2) Требования. Программа должна—
(A) быть ограничена совокупной стоимостью жизненного цикла не более 8 000 000 000 долларов США;
(B) использовать такие контрактные структуры для разработки и поставки лётных систем и связанных элементов миссии, которые с наибольшей вероятностью обеспечат наименьшую совокупную стоимость жизненного цикла;
(C) насколько это практически осуществимо, опираться на уже имеющиеся, доказавшие свою пригодность в полётах технологии и «наследуемые» системы — такие как радар, спектроскопия, системы электропитания, входа в атмосферу, а также системы спуска и посадки — чтобы уменьшить стоимость, риски и сроки;
(D) обеспечить безопасную доставку образцов с Марса на Землю, соответствующий скрининг в целях планетарной защиты и доставку в Космический центр имени Джонсона, который будет отвечать за долгосрочную курируемую сохранность, научный доступ и право собственности Соединённых Штатов на все возвращённые материалы; и
(E) допускать участие международных партнёров только в том случае, если такое участие —
  (i) не приводит к чрезмерному увеличению общей стоимости Программы или связанных с ней рисков;
  (ii) согласуется с ограничением по стоимости по подпункту (A); и
  (iii) сохраняет лидерство Соединённых Штатов и их ответственность за хранение/опекунство возвращённых образцов.
(3) Управление.
(A) В целом. Программой руководит и управляет Директорат научных миссий в координации с Директоратом разработки систем исследования (Exploration Systems Development Mission Directorate) и при его поддержке, чтобы обеспечить согласование Программы с соответствующими технологиями запуска, двигательных установок и входа в атмосферу Земли.
(B) План.
  (i) В целом. Не позднее чем через 120 дней после вступления в силу настоящего Акта Администратор представляет соответствующим комитетам Конгресса комплексный план управления Программой.
  (ii) Элементы. План по подпункту (i) должен включать:
  (I) заявление о целях Программы и описание того, как эти цели согласуются с приоритетами, установленными в десятилетних обзорах Национальных академий;
  (II) техническую и закупочную стратегию, включающую —
    (aa) предполагаемую контрактную структуру для каждого крупного контракта или субконтракта и обоснование такой структуры;
    (bb) график ключевых этапов Программы; и
    (cc) план использования существующих и проверенных лётных систем;
  (III) оценку стоимости жизненного цикла и профиль финансирования, согласованные с ограничением по стоимости согласно пункту (2)(A);
  (IV) интегрированный «мастер-график»;
  (V) стратегию управления рисками, включая подходы к снижению рисков в части международной координации, входа в атмосферу Земли и планетарной защиты;
  (VI) структуру управления, описывающую роли соответствующих директоратов NASA и партнёрских организаций;
  (VII) план интеграции науки и научных целей исследования образцов, включая — где уместно — координацию с международными научными сообществами; и
  (VIII) требование о предоставлении ежеквартального брифинга соответствующим комитетам Конгресса о статусе Программы.
(c) Сохранение программы орбитального аппарата телекоммуникаций Марса.
(1) В целом. Администратор обеспечивает, чтобы разработка Mars Telecommunications Orbiter оставалась независимой от реструктуризации и реализации программы Mars Sample Return.
(2) Правило толкования. Ничто в этом разделе не должно толковаться как изменение, задержка или иное влияние на планирование, финансирование, разработку или график программы Mars Telecommunications Orbiter.

[Athlon]

Из свежего интервью Айзекмана (автоматический перевод) - https://www.science.org/content/article/nasa-administrator-talks-science-about-studying-moon-mars-and-earth

Q: Дорогая миссия по возврату образцов с Марса закрывается. Какие надежды остаются на то, что эти образцы удастся доставить назад?

A: Ну, я думаю, Конгресс поручил нам дополнительно изучить этот вопрос и выделил нам на это некоторые дополнительные ресурсы. Так что мы так и сделаем. Я большой сторонник этой миссии.

Теперь, когда у нас есть универсальный фокус на Луне, становится гораздо проще рассматривать миссию по возврату образцов с Марса. Пока вообще шёл спор, стоит ли отправлять астронавтов на Марс или нет, очень трудно обязаться выделить X миллиардов долларов на роботизированный возврат — потому что возникает мысль: «нет, эти деньги нужно отдать "пилотируемой" стороне», верно?

Это всё равно будут многие миллиарды долларов, и будь то полностью миссия NASA или сотрудничество NASA с индустрией, или вариант, где NASA платит индустрии, чтобы та взяла это на себя, — это огромные ресурсы, чтобы поставить их на попытку того, чего раньше никто не делал. Поэтому я бы сказал: нужно будет очень вдумчиво подойти к выбору подхода.

Но радуюсь ли я и считаю ли это невероятно стоящей миссией? Безусловно.
Но взволнован ли я и думаю, что это невероятно стоящая миссия? Наверняка.