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

[Athlon]

NASA Exploring Alternative Mars Sample Return Methods

В переводе на русский язык: убедившись, что с принятой схемой MSR они с гарантией проигрывают китайцам, NASA объявило поиск вундервафли. А ее нету :-(

С проигрышем китайцам уже похоже все мысленно смирились. Сейчас стоит вопрос о том, как в принципе реализовать проект за какие-то относительно разумные деньги.

[cross-track]

С проигрышем китайцам уже похоже все мысленно смирились.

Предполагается, что у китайцев все пойдет без сучка и задоринки?

[andr59]

Если не замораживать проект, что проще всего, то возможно появится нетривиальный простой вариант.
С небольшим ровером для сбора образцов, с твердотопливной ракетой для подъема на орбиту (как было задумано первоначально). Остаются европейцы со своим орбитальным аппаратом, который должен поймать капсулу с образцами и отпрвавиться на Землю.

Доктор Зубрин в начале мая предложил два варианта программы возвращения образцов. Один простой, близкий к первоначальному и второй сложный, так как Роберт Зубрин все таки ученый. Второй вариант с метановым двигателем подъемной ракеты и полетом на Марс со своим водородом ( можно нарабатывать его и на месте, но это уже слишком).

A practical approach to the Mars Sample Return mission
Robert Zubrin
May 6, 2024

Практический подход к миссии Mars Sample Return - Возвращения образцов с Марса
Роберт Зубрин
6 мая 2024 г.
https://spacenews.com/practical-approach-mars-sample-return-mission/

Миссия НАСА по возвращению образцов с Марса (MSR) села на мель из-за сметы в 10 миллиардов долларов, 16-летнего графика и чрезмерного риска для миссии и программы. Для продолжения миссии необходимо найти гораздо более простой и дешевый подход.

К счастью, такой подход существует. Текущий план миссии MSR настолько дорогостоящий, сложный и рискованный, потому что к нему подошли не как к миссии, которую нужно выполнить как можно быстрее и дешевле, а как к мероприятию, которое нужно использовать для объединения международного сообщества исследователей космоса, дав как можно большему числу игроков возможность чем-то заняться. Таким образом, текущий сценарий MSR предусматривает главные роли, среди прочих, для команды миссии Perseverance, команды разработчиков вертолета JPL Mars helicopter, команды разработчиков Mars Ascent Vehicle (MAV), многих стран Европейского космического агентства,  сообщество передовых двигателестроителей, разработчики технологий автономного сближения и стыковки, специалистов по технологии точной посадки, разработчиков марсианских посадочных модулей , разработчиков орбитальных аппаратов, чиновников по планетарной защите и, возможно, даже программа Artemis Deep Space Gateway.

Способ удешевить, ускорить и снизить риск миссии - вычеркнуть большую часть этой толпы из действия.

Далее Роберт Зубрин переходит к двум своим вариантам доставки образцов с Марса. По ссылке которая выше.

[Villa Ponch]

При отправке любых миссий с посадкой на Марс один из важных моментов - это стерелизация любого "железа", которое окажется на поверхности для исключения заражения местной биосферы земной жизнью.

Интересно, об обратной ситуации кто-то задумывался? Мало ли, что там водится. Это чисто гипотетически, но и ставки выше, нет?

[Брабонт]

для исключения заражения местной биосферы земной жизнью

Для исключения "сложного срабатывания" по биомаркерам своего же происхождения.
Собственной биосферы на поверхности Марса быть не может: ультрафиолет, радиация...

[cross-track]

Собственной биосферы на поверхности Марса быть не может: ультрафиолет, радиация...

Только добавьте "я так думаю")

[Athlon]

С проигрышем китайцам уже похоже все мысленно смирились.

Предполагается, что у китайцев все пойдет без сучка и задоринки?

Да. Китайцы покамест не провалили ни одной межпланетной миссии. И у них есть все необходимые наработки, самая сложная вещь, автоматическая стыковка взлетного и орбитального аппаратов, у них уже дважды отработана в лунных миссиях по доставке грунта. Способность успешно посадить на Марс АМС они тоже продемонстрировали.

[cross-track]

Китайцы покамест не провалили ни одной межпланетной миссии. И у них есть все необходимые наработки, самая сложная вещь, автоматическая стыковка взлетного и орбитального аппаратов, у них уже дважды отработана в лунных миссиях по доставке грунта. Способность успешно посадить на Марс АМС они тоже продемонстрировали.

Честь им и хвала! Но только статистика не очень большая, особенно что касается Марса.

[Veganin]

https://wccftech.com/spacexs-planned-mars-landing-timeline-revealed-in-nasa-document/?utm_source=ixbtcom

SpaceX's Planned Mars Landing Timeline Revealed In NASA Document
Ramish Zafar Jun 21, 2024 01:54 PM EDT

машинный перевод

Запланированный SpaceX график посадки на Марс раскрыт в документе НАСА Рамиш Зафар 21 июня 2024 г., 13:54 по восточному поясному времени

После того, как НАСА запросило, а затем выбрало новый раунд предложений для своей программы возврата образцов с Марса, запрос на свободу информации, сделанный пользователем X в Австралии поделился подробностями процесса отбора агентства.

Ранее в этом месяце НАСА объявило список финалистов своего запроса на возврат образцов с Марса, и в этом списке были известные имена в космической отрасли, такие как SpaceX и Lockheed Martin. Теперь документ проливает больше света на детали их планов по возвращению образцов, собранных марсоходом Perseverance с поверхности Марса, и в этих деталях указан предварительный график планов SpaceX по высадке на Марс.

НАСА опубликовало запрос на новый набор предложений по восстановлению образцов, собранных «Настойчивостью» на Марсе, в апреле после того, как предыдущий проект вызвал критику из-за его чрезмерных затрат. В ответ космическое агентство получило 48 предложений, из них семь предложений прошли отбор в июне. В этом списке SpaceX, Blue Origin и Lockheed Martin выделились из остальных благодаря существующему партнерству с НАСА по программе Artemis. SpaceX является первым выбором НАСА для высадки людей на Луну, а Blue Origin также выиграла контракт на посадку на Луну.

План SpaceX предусматривал использование Starship для возвращения образцов с Марса, и в документе о выборе источника для предложений приводятся дополнительные подробности. Они сообщают, что SpaceX планирует использовать Starship для всех аспектов марсианского путешествия. Это включает в себя взлет с Земли, транзит в космосе, приземление на Марс и окончательное восхождение для возвращения на Землю.

НАСА было впечатлено, в частности, «очень сильной командой» SpaceX, которая не только имеет необходимый опыт для миссии, но и «поддержку» со стороны Лаборатории реактивного движения НАСА (JPL). По данным НАСА, SpaceX предложила демонстрационную посадку в 2029 году, при этом Starship также позволит «значительно увеличить массу/объем» спускаемого аппарата и взлетающего аппарата.

В то время как в предложении SpaceX в качестве транспортного средства для миссии был выбран Starship, Lockheed предложила «комплексную оценку архитектуры, основанную на коммерческом подходе». Хотя здесь не указано конкретное транспортное средство, Lockheed является ведущим подрядчиком НАСА по космическому кораблю «Орион», который уже однажды летал на Луну в рамках миссии «Артемида-1». В своем предложении Lockheed также рекламировала свой «подтвержденный опыт выполнения многочисленных наземных и орбитальных миссий» на Марс, и НАСА согласилось, что фирма обладает необходимым набором навыков для выполнения сложной миссии.

Что касается Blue Origin, то она, как и SpaceX, также планирует использовать свой опыт работы с лунным кораблем для возвращения марсианских образцов. Аппарат, получивший название Blue Mars Lander, впечатлил НАСА своей целью использовать двигатели только на этапе входа, спуска и посадки (EDL) миссии. По данным космического агентства, это делает транспортное средство относительно простым, поскольку устраняет необходимость в сложных компонентах, таких как тепловой экран, парашюты и подушки безопасности.

 Blue Origin также планирует работать с Европейским космическим агентством (ЕКА) над своим предложением по возврату образцов с Марса, опираясь на орбитальный аппарат агентства, возвращающийся на Землю (ERO). План предусматривает использование стартующего с Марса аппарата с одним двигателем для передачи образцов в ERO и предлагает дату возвращения 30 образцов в 2033 году.

[свернуть]

After NASA solicited and then selected a fresh round of proposals for its Mars sample return program, a freedom of information request made by an X user in Australia has shared details of the agency's selection process. NASA announced the list of finalists for its Mars sample return proposal request earlier this month, and in this list were big ticket names in the space industry, such as SpaceX and Lockheed Martin.

Now, the document sheds more light on the details of their plans to bring back samples collected by the Perseverance rover from the Martian surface, and within these details is a tentative timeline for SpaceX's plans to land on Mars.

NASA released the solicitation for a fresh set of proposals to recover samples collected by Perseverance on Mars in April after the previous project drew criticism for its excessive costs. In response, the space agency received 48 proposals, and among these, seven proposals made the cut in June. In this list, SpaceX, Blue Origin and Lockheed Martin stood out from the pack due to their existing partnerships with NASA for the Artemis program. SpaceX is NASA's first choice to land humans on the Moon, with Blue Origin also having won a lunar lander contract.

SpaceX's plan involved using Starship for the Mars sample return, and the source selection document for the proposals shares additional details. These share that SpaceX plans to use Starship for all aspects of the Martian journey. This includes lift off from Earth, transit in space, a Martian landing and the final ascent for Earth return. NASA was impressed, in particular, by SpaceX's "very strong team," which not only has the required experience for the mission but also "support" from NASA's Jet Propulsion Laboratory (JPL).

SpaceX has proposed a 2029 demonstration landing, with Starship also allowing for " significantly larger mass/volume" for the lander and ascent vehicle, according to NASA.

While SpaceX's proposal shared Starship as the vehicle of choice for the mission, Lockheed proposed an "end-to-end architecture assessment based on a commercial approach." While this doesn't specify a vehicle, Lockheed is NASA's lead contractor for the Orion spacecraft, which has already flown once to the Moon for the Artemis 1 mission. Lockheed also touted its "proven track record across multiple landed and orbital mission" to Mars in its proposal, and NASA agreed that the firm has the right skill set to execute the complex mission.

As for Blue Origin, like SpaceX, it also plans to use its experience with the lunar lander mission to return the Martian samples. Called the Blue Mars Lander, the vehicle impressed NASA with its aim to only use thrusters for the entry, descent and landing (EDL) phase of the mission. This makes the vehicle relatively simple, according to the space agency, as it removes the need for complex components such as the heat shield, parachutes and airbags.

Blue Origin also plans to work with the European Space Agency (ESA) on its Mars sample return proposal, relying on the agency's Earth Return Orbiter (ERO). The plan calls for a single engine accent vehicle to transfer the samples to the ERO, and it proposes a 2033 return date with 30 samples.

НАСА легких путей не ищет. Без Старшипа никак нельзя марсианский булыжник легко и быстро доставить на Землю...
Наиболее разумно, на мой взгляд, было бы использовать Старшип как носитель большой АМС от Локхида на топливной паре MON/MMH, а лучше, для надежности, - двух АМС на двух Старшипах.

[Андрюха]

SpaceX's plan involved using Starship for the Mars sample return, and the source selection document

А сам документ можно вытащить сюда? Там ссылка на x.com

[Veganin]

А сам документ можно вытащить сюда? Там ссылка на x.com

Документ, к сожалению, уже недоступен. Вся надежда на то, что кто-то его скачал и скоро выложит.
Вот, короткая выжимка:

Barry Jenakuns
@jenakuns
From the Source Selection for the MSR studies:
- Starship used up to landing (and potentially for ascent), with a demo mission targeted in 2029
- Blue Moon doing entirely propulsive EDL + Blue built hypergolic MAV
- Aerojet using skycrane + (maybe)  hydrolox ascent vehicle

Вы не можете просматривать это вложение.
Вы не можете просматривать это вложение.
Вы не можете просматривать это вложение.
Вы не можете просматривать это вложение.   

[pkl]

Старшип прилетает с 60-ю тоннами водорода и солнечными батареями.
На борту будет иметь установку для получения углекислого газа из атмосферы
и для перерабатывания водорода и углекислого газа в метан.
Нарабатывает топливо на обратный путь и летит с образцами на Землю.

Если НАСА готово заплатить за это миллиард - почему бы и нет.

А в чём проблема просто сжечь водород в ЖРД, раз уж мы научились его так долго хранить?

[pkl]

Предполагается, что у китайцев все пойдет без сучка и задоринки?

А Вы видели, как они грунт с Луны возят?

[pkl]

Если не замораживать проект, что проще всего, то возможно появится нетривиальный простой вариант.

Самый простой вариант, какой может быть - это аналог аппарата 5М с запуском на SLS или Старшипе. Разумеется, с использованием текущих наработок по посадкам роверов. Никаких сборов образцов и всего такого - сели, взяли образцы, взлетели и стартовали к Земле. Всё. Тогда могут обойти китайцев.

[cross-track]

Предполагается, что у китайцев все пойдет без сучка и задоринки?

А Вы видели, как они грунт с Луны возят?

Прекрасно возят! Но почему вы уверены, что и с Марса привезут так же успешно? По индукции?

[pkl]

Прекрасно возят! Но почему вы уверены, что и с Марса привезут так же успешно? По индукции?

Потому что Китай - это единственная страна, у которой с Марсом всё получилось с первого раза. Методом индукции прихожу к выводу, что головы и руки у них растут оттуда, откуда надо.

[cross-track]

Прекрасно возят! Но почему вы уверены, что и с Марса привезут так же успешно? По индукции?

Потому что Китай - это единственная страна, у которой с Марсом всё получилось с первого раза. Методом индукции прихожу к выводу, что головы и руки у них растут оттуда, откуда надо.

Все хорошо, только статистическая выборка маловата. Делать обобщающие выводы на основании одной успешной посадки - рискованно.

[andr59]

Что пишут в европах?

Europe's Earth Return Orbiter reaches design maturity
05/07/2024

Европейский орбитальный аппарат для возвращения на Землю достигает проектной зрелости
05/07/2024
https://www.esa.int/Science_Exploration/Human_and_Robotic_Exploration/Europe_s_Earth_Return_Orbiter_reaches_design_maturity

Орбитальный аппарат ESA Earth Return Orbiter, первый космический аппарат, который совершит рандеву с объектом вокруг другой планеты и захватит его, преодолел ключевую веху, чтобы доставить на Землю первые образцы с Марса.

Сегодня при участии европейской промышленности и НАСА был завершен критический анализ конструкции платформы космического аппарата.

Критический анализ конструкции - один из важнейших этапов любого проекта космического полета, позволяющий воплотить космический корабль в реальность. Критический обзор конструкции платформы - The Platform Critical Design Review (P-CDR) подтвердил производительность, качество и надежность систем для этой беспрецедентной миссии на Марс.

Earth Return Orbiter (ERO) - это основной вклад ЕКА в кампанию по возвращению образцов с Марса, которая представляет собой сложную хореографию миссий по доставке на Землю образцов марсианских пород, грунта и атмосферы.

Европа готова к Марсу
Утверждение дизайна и технических деталей представляет собой формальный шаг к этапу интеграции.

"Европейская промышленность готова к следующей главе. Надежная конструкция - это основа для создания, тестирования и сборки оборудования в полноценный космический аппарат", - говорит Тиаго Лурейро, руководитель группы проекта ERO.

Теперь можно приступать к изготовлению и тестированию компонентов космического корабля, чтобы обеспечить запуск миссии.

Поставщики из 11 европейских стран участвуют в создании частей орбитального аппарата, которому предстоит совершить полный круговой полет от Земли до Марса.

Задачи
В апреле этого года НАСА объявило о планах обновления программы возвращения образцов с Марса с уменьшением сложности, рисков и стоимости, включая инновационные разработки и проверенные технологии для возвращения ценных образцов с Марса на Землю.

Технические группы ЕКА тесно сотрудничали со своими коллегами из НАСА, чтобы подготовиться к пересмотру программы.

"Конфигурация космического корабля достаточно надежна, чтобы быть гибкой с грузом и помочь найти решения для новой архитектуры. ЕКА и наши промышленные партнеры адаптировались к новому сценарию, сохраняя изобретательность и находчивость и оставаясь надежным партнером НАСА", - объясняет Тиаго.

"Мы подтвердили, что орбитальный аппарат Earth Return Orbiter выполняет все, что было запланировано, и даже больше, какими бы ни были альтернативы", - добавляет он.

Магия
Орбитальный аппарат Earth Return Orbiter должен доставить образцы с Марса на Землю, но прежде чем это сделать, он должен найти их в космосе.

Проект ERO с блеском продемонстрировал, что он способен захватить капсулу размером с баскетбольный мяч, наполненную образцами, собранными марсоходом НАСА Perseverance.

"Эта миссия является примером европейского технологического мастерства в его лучшем проявлении. С ошеломляющего расстояния в несколько сотен миллионов километров земные команды будут исполнять сложный орбитальный танец вокруг Марса", - говорит Орсон Сазерленд, руководитель программы ЕКА по Марсу.

Их задача: обнаружить крошечную капсулу, вывести ее на точную орбиту для рандеву и успешно захватить - и все это при удаленном управлении через огромные космические просторы. 

В ходе пятилетней миссии ERO к Марсу и обратно космический аппарат также будет выполнять функции ретранслятора связи с роверами и посадочными аппаратами на поверхности.

Европейское совершенство - excellence
Европейские команды опираются на уже отработанные технологии автономной навигации, рандеву и стыковки - опыт, накопленный десятилетиями в ходе таких миссий, как Automated Transfer Vehicle и первая европейская миссия к Юпитеру с JUICE. Кроме того, в него будут внесены знания, полученные в ходе миссии марсохода ExoMars Rosalind Franklin к Красной планете.

ERO станет крупнейшим космическим аппаратом, когда-либо созданным для межпланетных полетов. В его создании участвуют Франция, Италия, Германия, Великобритания, Испания, Швейцария, Норвегия, Дания, Бельгия, Румыния и Нидерланды.


Инфографика Earth Return Orbiter

Компания Airbus Defence and Space несет общую ответственность за миссию ERO по созданию космического аппарата и проведению анализа миссии из Франции, Германии и Великобритании. Компания Thales Alenia Space сыграет важную роль в сборке космического аппарата, разработке системы связи и поставке модуля вывода на орбиту со своего завода в Турине, Италия.

[pkl]

Прекрасно возят! Но почему вы уверены, что и с Марса привезут так же успешно? По индукции?

Потому что Китай - это единственная страна, у которой с Марсом всё получилось с первого раза. Методом индукции прихожу к выводу, что головы и руки у них растут оттуда, откуда надо.

Все хорошо, только статистическая выборка маловата. Делать обобщающие выводы на основании одной успешной посадки - рискованно.

Можно запустить ещё. Потом ещё, ещё и ещё. Мы сейчас довольно хорошо знаем Марс и его поверхность, интересующие участки можно дополнительно пофотографировать с ИСМ. Наконец, в интересующий район можно посадить небольшой ровер типа Спирита или даже лэндер, которые изучат местные условия и могут стать навигационными маяками для большого. Думаю, если бы такая программа была сделана, образцы были бы привезены. Хотя никогда не поздно начать и привезти образцы из мест, уже обследованных посадочными аппаратами. Допустим, из кратера Гусева.

[Diy]

Прекрасно возят! Но почему вы уверены, что и с Марса привезут так же успешно? По индукции?

Потому что Китай - это единственная страна, у которой с Марсом всё получилось с первого раза. Методом индукции прихожу к выводу, что головы и руки у них растут оттуда, откуда надо.

Они не умнее всех, а действительно хотят успеха с первого раза.