火星への厳格な有人ミッション
NASA concept for a human Mars mission
NASAの有人火星ミッションのコンセプト。左端は独立上昇ステージ、右は表面滞在居住施設と有人・与圧火星探査車

厳格な火星有人ミッション（おうすてーれきゅうじんミッション）は、アメリカ合衆国の宇宙機関NASAによる火星への有人ミッションのコンセプトである。[1] 2009年に発表され、約20年にわたる火星計画設計作業の成果である設計参照アーキテクチャ（DRA）5.0の修正版でさらに低コストなバージョンを提案した。 [1]ミッションプロファイルは、長期の表面滞在、事前展開された貨物、エアロキャプチャと推進力による捕捉、およびいくらかの現地資源生産を伴う結合クラスであった。[1] 2015年の時点で、このコンセプトは、2011年にNASAのコンステレーションプログラムに取って代わったスペースローンチシステム（ SPSS）にはまだ適応されていなかった。

主な対策

アレスV

技術的にも財政的にも、この構想は依然として保守的であり、最初のミッションまでの年間予算と総予算はISSよりも少ない。 [1]この計画では、標準化されたシステムを使用して4年ごとに4人の乗組員を打ち上げるが、6人の乗組員を含むDRA 5.0 [1]と同じ主要目標を達成する。[要出典]

DRA 5.0とその要件を縮小したものだが、科学と探査の観点からは依然として受け入れられると主張している。[2]

簡素化とコスト削減は、主に高リスクまたは高コストの技術開発を回避し、開発と生産の 共通性を最大化することによって実現されます。[2]

ミッション

DRA5版の有人火星着陸船

装置

このミッションは、以下の基本的な装備で構成されています。[2]

  • 乗員探査機（CEV、オリオン級）は、乗員を地球軌道まで打ち上げ、そこでトランジットハブにドッキングし、帰還時に地球に着陸させる。
  • 火星トランジットハビタット（トランスハブ）は、乗組員を火星軌道に運び、乗組員が帰還するまでそこに留まり、放射線から保護され、最大3年間4人の乗組員をサポートします。
  • 火星降下/上昇機（DAVとMAV）は、乗組員を軌道から火星表面まで降下させ、またその逆も行う。
  • 緊急消耗品モジュール（CCM）は、消耗した場合には投棄できる。
  • 火星表面居住施設（SurfHab）は、乗組員が惑星上で生活する場所であり、事前に一度移転された
  • 地上電力・物流モジュール、基本的な地上機械を提供するために事前に一度移管

手順

アレスVやその後継機であるSLSブロック2のような標準化された液体酸素/液体水素（LOX/LH2 ）推進段は、降下/上昇機（DAV）、火星表面居住地、貨物の要素を無人のまま火星軌道に送り込む。DAVは火星軌道にエアロキャプチャし、後に到着する有人のトランジット居住地とのランデブーに備える。表面居住地と貨物はおそらく直接突入するだろう。 [1]有人着陸に使用する宇宙船としての複合型降下/上昇機の利点の1つは、軌道への復帰を中止できることである。降下段の技術としては、特に火星大気圏突入用の超音速逆推進などさまざまなものが検討されたが、それ以外は大型の耐熱シールドと最終着陸用の逆噴射ロケットといっ​​た非常に従来型のものであった。 [1]

表面居住地のいくつかのコンセプトには、膨張式構造と、降下用推進剤タンクを廃棄物貯蔵庫として使用することが含まれています。[1]この研究における表面居住地の推定質量は 52 トンでした。[1]電力/物流着陸機も同じ予測質量でした (火星では地球上よりも軽量になります)。[1]電力/物流モジュールには 2 台の与圧ローバーが搭載され、[1]それぞれ 2 人の乗組員が搭乗できます。与圧ローバーは各ローバーに搭載された 5 キロワットのスターリング放射性同位元素発生器によって電力供給されます。 [1] P/L モジュールには、表面電力用の移動式発電機 2 台と、追加の消耗品および科学機器も含まれます。[1]

表面居住施設には、5キロワットの放射性同位元素スターリング発電機2台とISRU酸素発生器1台が設置される。[1]しかし、DRA 5.0やMars Directとは異なり、火星軌道への上昇に必要な推進剤の製造にはISRU（ In-situ Resource Utilization）は使用されない。[1]

この装置を火星に遠隔操作で展開した後、トランジット・ハビタットは乗組員を火星まで運び、そこで既存のMAVとドッキングする。[1] MAVは火星表面に着陸し、乗組員は電力・補給モジュールによって支えられた居住施設で生活する。[1]研究を終えた後、乗組員は上昇機を使って火星トランジット・ハビタットに戻る。[1]火星軌道ランデブーも参照。この上昇機は乗組員を地球軌道に戻し、そこからオリオン宇宙船と共に火星表面に戻る。

参照

参考文献

  1. ^ abcdefghijklmnopqr NASA - 火星への厳格な有人ミッション
  2. ^ abc Austere Human Missions to Mars Archived 2016-01-31 at the Wayback Machine、Hoppy Price、Jet Propulsion Laboratory、Alisa M. Hawkins、Torrey O. Radcliffe、The Aerospace Corporation、2009年9月、2015年12月25日閲覧。

さらに読む

  • 火星有人ミッション：NASAの有人火星探査に関する計画、提案、現在の考え方、進行中の研究、ロボットの前身、科学的目標、設計基準ミッションの包括的なコレクション（2012年）
  • NASA - DRA 5.0
  • 火星有人探査設計リファレンスアーキテクチャ5.0に関するコメント
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