有人火星ミッション計画一覧

火星表面での有人ミッションを描いた芸術家の構想。NASAルイス研究センターの Les Bossinas による 1989 年の絵画。
2010年代のスペース・ローンチ・システムの設計。このロケットは、NASAの最新の火星探査長期計画におけるいくつかの打ち上げ機として想定されている。

この有人火星ミッション計画リストは、20世紀および21世紀における火星有人ミッションのコンセプトスタディのリストです。これは、当時の最新技術の能力に関する工学的および科学的知識に基づいて行われた研究に限定されており、通常はNASAのような高予算の宇宙機関を対象としています。ミッションプロファイルには、有人フライバイ、有人着陸機、またはその他の種類の火星系接近戦略が含まれます。

概念

20 世紀後半から火星探査ミッションの構想が数多く提案され、火星のユニークな特性を考慮に入れる必要があった。これらのミッションの実施時期は地球と火星の軌道に依存する。地球の 26 か月ごとに、地球から火星へのエネルギー伝達が最小値に達するため、ミッションは通常、これらの期間の 1 つと一致する[ 1 ]。また、 1965 年のマリナー 4 号による火星フライバイにより、火星に関する大幅に正確なデータが得られたことも注目に値する。火星表面の大気圧は地球の約 1 %、日中の気温は摂氏-100 度(華氏 -148 度) と推定された。有意な磁場[ 2 ] [ 3 ]や火星の放射線帯[ 4 ]は検出されなかった。この新しいデータは、計画されていた火星着陸船の再設計を意味し、火星での生命の生存がこれまで予想されていたよりも困難であることを示した。[ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]その後、1970年代、1980年代、1990年代に行われたNASAの探査によって、火星の環境条件に関する調査結果が確認されました。

火星への有人ミッションに関する最初の工学的分析は、1948年にヴェルナー・フォン・ブラウンによって行われた。 [ 9 ]西ドイツでは1952年に『 Das Marsprojekt』として出版され、アメリカ合衆国では1953年に『The Mars Project』として英語で出版された。フォン・ブラウンの火星「小艦隊」には、70人の乗組員を乗せた4,000トンの船が10隻含まれていた。 [ 10 ]打ち上げ予定年は1965年であった。[ 9 ]

リスト

このリストは半時系列順にまとめられており、計画の時期によって変動が生じる可能性があるため、いくつかのグループに分かれています。様々な参考文献を参照しました。[ 1 ] [ 11 ] [ 12 ] LEO質量とは、ミッションのために低地球軌道に投入する必要があるハードウェアの量を指します。比較のために、米国のスペースシャトルの1回の打ち上げあたりの低地球軌道ペイロード容量は約25トン、サターンVは120トンです。

名前クルーLEO質量（メートルトン）発表された年推奨発売年出典
フォン・ブラウン・マーズ 1952 ( Das Marsprojekt )7037,200 19521965[ 13 ]
シュトゥリンガー・マーズ 1954–195720660 19541980[ 14 ]
フォン・ブラウン『火星1956』（火星探査）123,400 19561970[ 15 ]
火星人有人複合施設1958–196261,630 19581975[ 16 ]
TMK-1 1959年（フライバイ）375 19591971[ 17 ]
ボノ・マーズ 19608800 19601971[ 18 ]
NASA ルイス火星 19606614 19601971[ 19 ]
TMK-2（TMK-E）275 19601971[ 20 ] [ 21 ]
エンパイア エアロニュートロニック 19626227 19621970[ 22 ] [ 23 ]
シュトゥリンガー マーズ 1962151,800 19621975[ 24 ]
エンパイア ジェネラル・ダイナミクス 19628900 19621975[ 25 ]
エンパイア ロッキード 19623100 19621974[ 26 ]
ファジェット・マース（化学）196361,140 1963[ 27 ]
ファジェット火星（原子力）19636270 1963[ 27 ]
TRW火星探検隊 19636650 19631975[ 28 ]
審判員 ダグラス 19646450 19641975[ 29 ]
デイモス計画63,965 19641986[ 30 ]
ダグラス・モール火星フライバイ 19653360 19651973[ 31 ]
NASA JAG 有人火星フライバイ 1966419661975[ 1 ] [ 32 ] [ 33 ]
NASA NERVA-電気火星 196651,552 19661986[ 34 ]
コロリョフKK（TMK）19663150 19661980[ 35 ]
タイタス・フレム 19663118 19661985[ 36 ] [ 37 ]
シュトゥリンガーマーズ 19662,7881966[ 13 ]
ボーイングIMIS 196861,226 19681985[ 38 ]
火星探査施設（MEK）19693150 19691980[ 39 ]
フォン・ブラウン 火星 1969121,455 19691981[ 13 ] [ 40 ]
NASA火星探検隊197161,900 19711987[ 41 ]
30日間の火星（ラグズデール、1972年）52,041 1972[ 42 ]
MK-700 197221,400 19721980[ 43 ]
チェロメイ 1975（MK-700フライバイ）2250 19751980[ 43 ]
英国惑星協会 火星 198281,300 1982[ 44 ]
惑星協会火星探検19834160 19832003[ 45 ]
火星II 1984のケース301,900 19842007[ 46 ]
NASA-LANL 有人火星フライバイ 1985350 1985[ 47 ]
ペイン 1986 (宇宙のフロンティアを開拓)19862026[ 48 ]
NPO法人エネルギア・マーズ 19864365 19862000[ 49 ]
NASAライドレポート19876210 19872004[ 50 ]
NASA 火星の進化 19888330 19882013[ 51 ]
NASA火星探査198881,628 19882007[ 52 ]
NASAフォボス探検隊19884765 19882003[ 53 ]
NASA 90日間調査19894980 [ 13 ] – 1,300 19892017[ 13 ] [ 54 ]
NPO法人エネルギア・マーズ 19894355 19892001[ 55 ]
火星の進化 1989519892007[ 56 ]
NASA火星探査19893780 19892004[ 57 ]
火星ダイレクト（ズブリン 1991）4220 19911997[ 58 ]
STCAEM CAB 19914800 19912016[ 59 ]
STCAEM NEP 19914500 19912016[ 60 ]
STCAEM NTR 19914800 19912016[ 61 ]
STCAEM 1991年9月4410 19912016[ 62 ]
NASA統合研究199161,080 19912014[ 63 ]
国際宇宙大学 1991819912016[ 64 ]
NASA 設計基準ミッション 1.0 19936900 19932007[ 65 ]
クルチャトフ 1994年火星5800 19942010[ 66 ]
ズブリン・アテナ（フライバイ）2100 19962001[ 67 ]
NASA 設計基準ミッション 3 19976410 19972011[ 68 ]
NASA 火星コンボランダー 19984280 19982011[ 69 ]
NASA 設計基準ミッション 4 19986400 19982011[ 70 ]
NASAデュアルランダーミッション12600 19992011[ 71 ]
火星協会ミッション199910900 19992011[ 72 ]
マルポスト（ゴルシュコフ 2000）6400 20002017[ 73 ] [ 74 ]
ボーイング社の火星探査機および着陸機コンセプト（2031～2038年）（2006年）6100 20062038[ 75 ]
火星設計リファレンスミッション5 18 2009 2035[ 76 ]
スペースXスターシップ100 2012 2026[ 77 ] [ 78 ]
インスピレーション・マーズ（ティト 2013）2 2013 2021[ 79 ]

ミッション提案

20世紀

燃料は原子炉の助けを借りてフォボスから採掘される。[ 80 ]

過去1世紀にわたり、このような探査のためのミッション構想が数多く提案されてきました。デイヴィッド・ポートリーの歴史書『人類から火星へ：ミッション計画の50年、1950年から2000年』では、これらの多くについて論じられています。[ 1 ]

ヴェルナー・フォン・ブラウンの提案 (1947 ～ 1950 年代)

ヴェルナー・フォン・ブラウンは火星ミッションの詳細な技術的研究を行った最初の人物であった。[ 1 ] [ 12 ]詳細は彼の著書「Das Marsprojekt」（1952年、英語版は1962年に「The Mars Project」として出版された[ 81 ]）とその後のいくつかの著作に掲載された。[ 82 ]ウィリー・レイはチェスリー・ボーンステルのイラストを掲載した著書「The Conquest of Space」（1949年）で同様のミッションを英語で広めた。フォン・ブラウンの火星プロジェクトでは、地球から打ち上げられた3段式宇宙船が1000体近く、地球軌道上の宇宙ステーションで構築される火星ミッションの部品を運ぶことが想定されていた。[ 12 ] [ 83 ]ミッション自体は、合計70人の乗組員を乗せた10機の宇宙船の艦隊が火星に向かい、火星の表面に水平に着陸する3機の有翼表面探査船を運んでいた。 (有翼着陸は可能だと考えられていた。なぜなら、彼の提案当時は火星の大気は後に判明したよりもはるかに濃いと考えられていたからである。)

1956年にヴェルナー・フォン・ブラウンとウィリー・レイが著した『火星探査』に掲載された火星計画の改訂版では、ミッションの規模が縮小され、有翼着陸機を搭載した2機の宇宙船を組み立てるのに400回の打ち上げしか必要としなくなった。[ 84 ]その後のミッション提案はディズニーの映画「マン・イン・スペース」シリーズで取り上げられ、[ 85 ]惑星間航行には原子力イオン推進機が使用されることが示された。

米国の提案（1950年代から1970年代）

1963 年に NASA の研究で提案された火星探査モジュール(MEM)の想像図。乗組員はモジュールから表面の EVA を行う際に火星服を着用します。

1957年から1965年にかけて、ジェネラル・アトミックス社は、核パルス推進宇宙船の提案であるオリオン計画に取り組んでいました。オリオンは、化学ロケットに比べて非常に大きなペイロードを輸送する能力を備えており、火星や外惑星への有人ミッションの実現可能性を高めていました。初期の宇宙船設計の一つは、800トンのペイロードを火星軌道に送り込むことを想定していました。しかし、 1963年の部分的核実験禁止条約により、それ以上の開発は不可能となり、1965年に開発は終了しました。 [ 86 ]

1962年、エアロニュートロニック・フォード社[ 87 ]、ジェネラル・ダイナミクス社、ロッキード・ミサイルズ・アンド・スペース社は、NASAマーシャル宇宙飛行センターの「プロジェクト・エンパイア」の一環として、火星ミッションの設計検討を行った。[ 12 ]これらの検討では、火星ミッション（おそらく水星と金星へのフライバイを含む）は、サターンV型ロケット8基の打ち上げと低地球軌道での組み立て、あるいは仮想的な「ポスト・サターン」大型ロケット1基の打ち上げで実行可能であることが示された。エンパイア・ミッションは資金提供の対象となることはなかったものの、NASAの実際の宇宙飛行データを用いて火星への有人飛行を達成するために必要な事項を詳細に分析した最初の事例であり、TRW社、ノースアメリカン社、フィルコ社、ロッキード社、ダグラス社、ジェネラル・ダイナミクス社による重要なミッション検討や、NASA内部での複数の検討を含む、将来の研究の基礎を築いた。[ 12 ]

アポロ計画の成功を受けて、フォン・ブラウンはNASAの有人宇宙計画の焦点として火星への有人ミッションを提唱した。[ 88 ]フォン・ブラウンの提案は、サターンV型ブースターを用いてNERVAエンジンを搭載した上段ロケットを打ち上げ、1980年代初頭に6人乗りの宇宙船2機を二重ミッションで打ち上げるというものだった。この提案はリチャード・ニクソン大統領によって検討されたが、スペースシャトルの採用に取って代わられた。

1975年、フォン・ブラウンは録音された講義の中で、アポロ時代の研究から生まれたミッションアーキテクチャについて議論し、その際、複数のシャトル打ち上げを、核熱ロケットエンジンを搭載した2機の宇宙船を小さな部品に分割して打ち上げ、軌道上で組み立てる構成にできると示唆した。[ 89 ]

ソ連のミッション提案（1956年から1969年）

火星有人探査機複合体（MPK）は、ソ連のミハイル・ティコンラヴォフが1956年から1962年にかけて研究した、当時提案されていたN1ロケットを使用した有人火星探査の提案である。ソ連は火星に多くの探査機を送り、火星の大気圏突入などいくつかの注目すべき成功を収めたが、全体的な成功率は低かった。（Mars 3を参照）

大型惑星間宇宙船（ロシア語の頭文字でTMK）は、1960年代にソ連が提案した、火星と金星への有人無着陸飛行（TMK-MAVR設計）の名称である。TMK宇宙船は1971年に打ち上げられ、火星フライバイを含む3年間の飛行を行う予定だった。フライバイ時に探査機が投下される予定だった。しかし、必要なN1ロケットの飛行が成功しなかったため、この計画は未完に終わった。火星探査複合施設（Mars Expeditionary Complex）、通称「MEK」（1969年）は、ソ連が提案したもう一つの火星探査計画であり、3人から6人の乗組員を火星まで往復させ、総飛行期間は630日であった。

火星への訴訟（1981–1996）

バイキング火星探査ミッションの後、1981年から1996年にかけて、コロラド大学ボルダー校で「火星探査のケース（Case for Mars）」と題された会議が数回開催された。これらの会議では、火星への有人探査を提唱し、概念や技術が発表され、ミッションの基本概念を策定するためのワークショップが複数回開催された。この会議では、帰還用のロケット燃料の製造に現地資源の利用を提案した。このミッション研究は、一連の議事録として出版された。 [ 90 ] [ 91 ]その後の会議では、ロバート・ズブリンとデビッド・ベイカーによる「火星直接探査（Mars Direct）」、ジェフリー・A・ランディスによる「火星への足跡（Footsteps to Mars）」提案[ 92 ]（フォボスへの有人探査を含む、火星着陸前の中間段階を提案）、ローレンス・リバモア国立研究所による「大探査（Great Exploration）」提案など、代替概念が提示された。

NASA宇宙探査イニシアチブ（1989年）

火星表面での有人ミッションの芸術家の構想（ NASAルイス研究センターのレス・ボシナによる1989年の絵画）

大統領の提案を受け、NASAは国際宇宙ステーションの後継として、有人月探査および火星探査計画の調査を行いました。その結果、「90日調査」と呼ばれる報告書が作成されました[ 93 ]。この報告書では、NASAは「あらゆる宇宙開発における重要な次のステップ」として宇宙ステーションを完成させ、月に戻って恒久的な基地を建設し、その後、宇宙飛行士を火星に送るという長期計画を提案しました。この報告書は、あまりにも複雑で費用がかかりすぎると広く批判され、地球周回軌道外の有人探査へのすべての資金提供は議会によって中止されました[ 94 ] 。

マーズダイレクト（1990年代初頭）

距離が長いため、火星ミッションは過去の月面飛行よりもはるかにリスクが高く、費用もかかるだろう。補給品と燃料は2年から3年の往復旅行分を準備する必要があり、宇宙船は少なくとも部分的に電離放射線から遮蔽する必要がある。1990年に当時マーティン・マリエッタに所属していたロバート・ズブリンとデビッド・A・ベイカーが発表した論文では、火星の大気から推進剤を製造する現地資源利用によってミッションの質量（ひいてはコスト）を削減することが提案された。 [ 95 ] [ 96 ]この提案は、以前の「火星のためのケース」会議シリーズで開発された概念に基づいていた。その後10年間で、ズブリンはそれをマーズ・ダイレクトというミッション概念に発展させ、1996年に出版した著書『火星のためのケース』で発表した。このミッションは、ズブリンが1998年に設立した火星協会によって、現実的かつ費用がかからないものとして提唱されている。

国際宇宙大学（1991年）

1991年、フランスのトゥールーズで、国際宇宙大学が国際的な有人火星ミッションを研究した。[ 97 ]彼らは、回転によって人工重力を作り出す原子力船で8人の乗組員が火星に旅することを提案した。[ 97 ]火星表面には、10psi（69kPa）に加圧された40トンの居住施設があり、40kWの太陽光発電パネルによって電力が供給された。[ 97 ]

NASA 設計基準ミッション (1990 年代)

NASAのDRA 1.0火星居住コンセプト（1995年のMars Direct Architectureから派生）

1990年代、NASAは火星有人探査のための概念レベルのアーキテクチャをいくつか開発しました。その一つがNASA設計基準ミッション3.0（DRM 3.0）であり、さらなる思考と概念の発展を促すものでした。

その他の米国/NASAの研究（1988～2009年）: [ 98 ]

  1. 1988年「火星探検」
  2. 1989年「火星の進化」
  3. 1990年「90日間の研究」
  4. 1991年「シンセシスグループ」
  5. 1995年「DRM1」
  6. 1997年「DRM3」[ 99 ]
  7. 1998年「DRM4」
  8. 1999年「デュアルランダーズ」

21世紀

火星の表面に気象観測装置を設置する乗組員の想像図

NASA 設計基準ミッション (2000+)

NASA火星設計基準ミッションは、21世紀にも継続された有人火星ミッションの概念設計研究シリーズから構成されています。米国/NASAの他の計画（1988～2009年）: [ 98 ]

  1. 2000 SERT（SSP）
  2. 2001 DPT/NEXT
  3. 2002 NEP アート 重力
  4. 2009 DRA 5 [ 100 ]

マーポスト（2000–2005）

火星有人軌道ステーション（MARPOST）は、ロシアが提案した火星への有人軌道ミッションであり、原子炉を用いて電気ロケットエンジンを駆動する。国際宇宙ステーションへの参加と並んで、ロシアの宇宙における次のステップとして2000年10月に提案され、2005年には30巻からなるMARPOSTのプロジェクト草案が承認された。[ 101 ] 宇宙船の設計は2012年に完成し、宇宙船自体は2021年に完成する予定である。[ 102 ]

ESAオーロラ計画（2001年以降）

火星探査車の近くで火星の砂嵐に耐える宇宙飛行士を描いたアートワーク

2001年、欧州宇宙機関（ESA）は、2033年に火星に有人ミッションを送るという長期ビジョンを打ち出しました。[ 103 ]このプロジェクトで提案されたタイムラインは、ロボットによる探査、火星での人類の生存の概念実証シミュレーション、そして最終的には有人ミッションから始まるとされていました。ESA参加国からの反対やその他の遅延により、このタイムラインは疑問視され、現在は2016年に火星に探査機を送ったエクソマーズが実現に至っています。

ESA/ロシア計画（2002年）

ESAとロシアの共同ミッションに関するもう一つの提案は、2機の宇宙船を火星に送り、1機は6人の乗組員を乗せ、もう1機は探査隊の物資を積むというものです。ミッションは約440日で完了し、3人の宇宙飛行士が2ヶ月間火星の表面に滞在する予定です。プロジェクト全体の費用は200億ドルで、ロシアはそのうち30%を負担することになります。[ 104 ]

米国の宇宙探査ビジョン（2004年）

コンステレーション計画にはオリオン火星探査ミッションが含まれていました。

2004年1月14日、ジョージ・W・ブッシュは有人宇宙探査構想である「宇宙探査ビジョン」を発表した。これには、2012年までの月への再帰[ 105 ]と2020年までの月面基地建設のための予備計画の策定が含まれていた。2005年までに、2010年代に必要な技術開発に役立つ先行ミッションの概要が暫定的に示された。[ 106 ] 2007年9月24日、当時のNASA長官マイケル・グリフィンは、NASAが2037年までに火星への有人ミッションを開始できる可能性を示唆した。[ 107 ]必要な資金は、宇宙科学ミッションから有人探査ビジョンに 110億ドル[ 108 ]を転用することで調達することになっていた。

NASAはまた、旅費を削減するために月から火星探査ミッションを開始する計画についても議論した。[ 109 ]

ドイツ火星協会 – 欧州火星ミッション（EMM）（2005）

ドイツ火星協会は、アリアン5号をベースとした大型ロケットを複数回打ち上げる有人火星ミッションを提案した。5人の乗組員を1200日間のミッションに送り込み、ペイロードは12万kg（26万ポンド）となるため、およそ5回の打ち上げが必要となる。総プロジェクト費用は100億～150億ユーロと見積もられた。[ 110 ]

中国国家宇宙局（CNSA）（2006年）

中国国家航天局の孫来炎局長は2006年7月20日、中国は第11次5カ年計画（2006～2010年）の期間中、今後5年間で火星に焦点を当てた深宇宙探査を開始すると発表した。[ 111 ]最初の無人火星探査プログラムは2014年から2033年の間に実施される可能性があり、その後、2040年から2060年に有人フェーズが実施され、乗組員が火星に着陸し、帰還する。[ 112 ] 2011年のMars 500研究は、この有人ミッションの準備だった。

火星への旅（2006年）

火星への片道旅行のアイデアはこれまで何度も提案されてきた。1988年、宇宙活動家のブルース・マッケンジーは国際宇宙開発会議でのプレゼンテーションで火星への片道旅行を提案し、[ 113 ]地球への帰還を必要とせず、より容易な困難と費用でミッションを遂行できると主張した。2006年には、元NASAエンジニアのジェームズ・C・マクレーン3世が、火星の初期植民地化を、たった1人の人間による片道旅行で実現するという計画を提案した。この構想を論じた論文は、スペース・レビュー、[ 114 ]ハーパーズ・マガジン、[ 115 ]サーチ・マガジン[ 116 ]ニューヨーク・タイムズ[ 117 ]などに掲載された。

NASA 設計基準ミッション 5.0 (2007)

NASAはこのプレゼンテーションで、最新の概念レベルの有人火星探査アーキテクチャの初期詳細を発表しました。この研究は、NASAの以前のDRMで開発されたコンセプトをさらに発展させ、より最新のロケットと技術に合わせてアップデートしたものです。

火星のフロンティア（2007–2011）

最も長い高忠実度宇宙飛行シミュレーションであるMars 500は、2007年から2011年にかけてロシアで実行され、火星への有人ミッションの実現可能性を評価する実験でした。[ 118 ]

NASA 設計リファレンスミッションアーキテクチャ 5.0 (2009)

NASAの設計基準ミッションアーキテクチャ5.0のコンセプト（2009年）

NASAは2009年初頭にNASA DRM 5.0の更新版をリリースしました。この文書では、アレスVロケット、オリオンCEVの使用、および最新のミッション計画が取り上げられています。[ 119 ]

NASAの火星への厳しい有人ミッション（2009年）

DRMA 5.0から推察される、化学推進による有人火星探査計画。質素な火星有人ミッション

2030年代半ばまでに火星を周回（2010年）

2010年4月15日、ケネディ宇宙センターで行われた宇宙政策に関する重要な演説で、バラク・オバマ大統領は、2030年代半ばまでに火星を周回する有人火星探査ミッションと、その後の着陸を予測した。この提案は議会でほぼ支持され、コンステレーション計画を中止し、 2025年に小惑星リダイレクトミッションを実施して2030年代に火星を周回することを承認した。[ 120 ]小惑星リダイレクトミッションは2017年6月に中止され、同年9月に「終了」した。[ 121 ]

ロシアのミッション提案（2011年）

ロシアの科学者たちは、火星探査ミッションの構想や提案をいくつか発表している。発表された打ち上げ時期は2016年から2020年の間とされている。火星探査機には4人から5人の宇宙飛行士が搭乗し、約2年間宇宙で過ごすことになる。

2011年後半、ロシアとヨーロッパの宇宙機関は地上ベースのMARS-500を成功裏に完成させた。[ 122 ]火星への有人飛行をシミュレートした生物医学実験は2000年7月にロシアで完了した。[ 123 ]

2-4-2コンセプト（2011–2012）

2012年、ジャン＝マルク・サロッティは有人火星ミッションの新たな提案を発表しました。「2-4-2」コンセプトは、乗組員数を2名の宇宙飛行士に削減し、ミッション全体を2つに分割するというものです。各宇宙船には2名の宇宙飛行士が搭乗し、火星表面には4名、そして帰還船には再び2名が搭乗します。1つのハードウェアにトラブルが発生した場合、他の宇宙飛行士が対応します（2対2）。このアーキテクチャは、着陸船のサイズを縮小することで、突入、降下、着陸の手順を簡素化します。また、低軌道での巨大なロケットの組み立ても不要になります。サロッティは、この提案はNASAの基準ミッションよりもはるかに安価でありながらリスクを回避でき、2030年までに実施できると主張しています。[ 124 ] [ 125 ]

ボーイングの宇宙船アーキテクチャ概念図（2012年）

2012年、ボーイング、ユナイテッド・ローンチ・アライアンス、そして英国のRALスペースは、有人火星ミッションの実現可能性を示す概念アーキテクチャを発表した。このアーキテクチャの構成要素には、地球から火星への旅、着陸、表面滞在、そして帰還のための様々な宇宙船が含まれている。いくつかの特徴としては、火星表面の基地に組み立てられた複数の無人貨物着陸機が挙げられる。乗組員は「火星人員着陸機」でこの基地に着陸し、火星軌道への帰還も可能となる。有人惑星間宇宙船の設計には、人工重力と放射線防護のための人工磁場が組み込まれていた。全体として、このアーキテクチャは段階的な研究開発を可能にするためにモジュール式であった。[ 126 ]

マーズワン（2012–2019）

2012年、オランダの起業家グループが、2023年に設立予定の火星有人基地のための資金調達を開始しました。[ 127 ]このミッションは、主に火星への片道旅行を目的としていました。宇宙飛行士の応募は、世界中から有料で募集されました。

当初の構想では、2018年に軌道船と小型ロボット着陸機、2020年にローバー、そして2024年に基地コンポーネントの完成が予定されていました。 [ 127 ] 4人の宇宙飛行士からなる最初の乗組員は2025年に火星に着陸する予定でした。その後、2年ごとに4人の新しい乗組員が到着する予定です。資金は、訓練全体と飛行の様子をリアリティ番組として放映する権利の販売から調達し、その資金ですべてのハードウェアと打ち上げサービスの契約を締結する予定でした。2015年4月、Mars OneのCEOであるBas Lansdorp氏は、2027年までに人類を火星に着陸させるという12年計画は「ほとんどフィクション」であると認めました。[ 128 ] Mars Oneの商業部門を担う会社は、2019年1月に倒産しました。[ 129 ]

インスピレーション・マース財団（2013）

2013年、デニス・ティトが設立したインスピレーション・マーズ財団は、 NASAの支援を受けて2018年に火星を有人飛行する計画を明らかにした。[ 130 ] [ 131 ] NASAはこのミッションへの資金提供を拒否した。

ボーイング・アフォーダブル・ミッション（2014年）

2014年12月2日、NASAの先進的有人探査システムおよび運用ミッションディレクターのジェイソン・クルーサンとプログラム担当副次官のジェームズ・ルートナーは、ボーイングの「手頃な価格の火星ミッション設計」を暫定的に支持すると発表した。この設計には、放射線遮蔽、遠心人工重力、輸送中の消耗品補給、帰還可能な着陸機などが含まれる。[ 132 ] [ 133 ]ルートナーは、十分な資金が得られれば、提案されたミッションは2030年代初頭に実施される予定であると示唆した。[ 134 ]

火星セミダイレクト再訪（2016）

地球帰還機（Earth Return Vehicle）は非常に重いと判断されたため、ロバート・ズブリンは1993年に「セミダイレクト」シナリオを提案した。これは、往路は火星表面まで直行するが、帰還は2段階に分けられ、まず比較的小型の上昇機で火星周回軌道に戻り、そこからかなり前に送り込まれた帰還機と合流する。帰還がもはや直行ではなくなったため、このシナリオは「セミダイレクト」と呼ばれる。2016年、ジャン＝マルク・サロッティは新たな計算を行い、ミッションの構造を再検討し、NASAのスペース・ローンチ・システム（SPLS）の最も重いバージョンを4回打ち上げれば、このミッションの実現には十分であることを示した[ 135 ]。

NASAの火星への旅と月から火星へのプログラム（2015年～現在）

SLSブロック1/オリオンのアーティストによるレンダリング

2015年10月8日、NASAは火星における有人探査と持続的な人類の居住に関する戦略を発表しました。この構想は、持続可能な人類の居住に至るまで、3つの異なる段階を経て展開されます。[ 136 ]

すでに進行中の第一段階は「地球依存」フェーズであり、2024年まで国際宇宙ステーションを使用し、深宇宙技術の検証と長期宇宙ミッションの人体への影響の研究を継続する。[ 137 ]

第2段階「実証場」は、地球への依存を離れ、その任務の大部分を地球近傍宇宙空間で遂行する。提案されているルナ・ゲートウェイは、深宇宙居住施設の試験を行い、火星有人探査に必要な能力を検証する。[ 138 ]

最後に、第3段階は地球資源からの独立への移行です。「地球独立」段階には、定期的なメンテナンスのみを必要とする居住施設を備えた火星表面での長期ミッションと、燃料、水、建築資材のための火星資源の採取が含まれます。NASAは依然として2030年代の火星有人ミッションを目指していますが、地球からの独立にはさらに数十年かかる可能性があります。[ 139 ]

2015年11月、NASAのボールデン長官は人類を火星に送るという目標を再確認した。[ 140 ]彼は2030年を火星有人表面着陸の予定日と定め、2021年の火星探査車パーセベランスが有人ミッションを支援すると述べた。[ 140 ]

2019年3月、マイク・ペンス副大統領は「アメリカの宇宙飛行士は2024年末までに『いかなる手段を使っても』再び月面を歩くだろう」と宣言した。[ 141 ]この宣言を受け、NASAは2024年までに月面再着陸の計画を加速させたと報じられている。NASAは、アルテミス計画とルナ・ゲートウェイ計画を足掛かりとして、「次の大きな飛躍、つまり火星への宇宙飛行士の派遣」に向けて科学的に大きな進歩を遂げると述べている。[ 142 ]その後、アルテミス計画による月面着陸は「早くても2025年」まで延期された。[ 143 ]

SpaceXの火星輸送インフラ（2016年～現在）

2016年、スペースXは2018年までにレッドドラゴンカプセルを火星に軟着陸させる計画を発表したが[ 144 ]、後に「スターシップ」として知られることになる計画にエンジニアリングリソースを集中させるため、2017年半ばまでにこの計画を中止した。[ 145 ]

SpaceXは、大容量輸送インフラの開発によって火星の植民地化を開始する計画を公表した。2016年に議論されたように、ITS打ち上げ機の概念設計は、軌道上燃料補給用の宇宙船またはタンカーを搭載した大型の再利用可能なブースターとなることになっていた。[ 146 ] 当時の野心的な目標は、技術とインフラを進歩させ、2024年という早い時期に人類が火星に出発できるようにすることだった。[ 147 ]

2018年以降、スペースX社の最大の開発優先事項はより大型で高性能な打ち上げ機の開発となったため、イーロン・マスク氏はそのプログラムの目標の1つとして、初期の火星ミッションに向けた意欲的な計画を表明し続けている。2017年9月、マスク氏は国際宇宙会議で火星ミッション用の最新機体設計を発表した。このミッション用の機体は2018年までBFR（ビッグ・ファルコン・ロケット）と呼ばれていたが、その後「スターシップ」に改名された。[ 148 ]スターシップは、衛星配送、国際宇宙ステーションへのサービス提供、月面ミッション、火星ミッションといった軌道上活動を行う能力を提供することが計画されている。火星への貨物飛行は有人飛行に先立って行われる予定である。

  • イーロン・マスクは、早ければ2024年にはパスファインダー・スターシップ貨物船を火星に送ることができると主張した。[ 149 ]
  • マスク氏は、有人宇宙船スターシップは早くても最初の貨物飛行から2年後の2026年に登場予定であると主張している。[ 150 ]

火星ベースキャンプ（2016）

マーズベースキャンプは、早ければ2028年に宇宙飛行士を火星軌道に送ることを提案するアメリカの宇宙船のコンセプトです。ロッキード・マーティン社によって開発されたこの宇宙船のコンセプト[ 151 ]は、NASAによって製造されたオリオン宇宙船だけでなく、将来の技術と従来の技術の両方を使用することになります。

ディープ・スペース・トランスポート（2017）

月面ゲートウェイにドッキングしようとしているディープ・スペース・トランスポートの想像図

深宇宙輸送機（DST）は火星輸送機とも呼ばれ、[ 152 ] NASAが構想した、最大1,000日間の火星科学探査ミッションを支援する有人惑星間宇宙船である。 [ 153 ] [ 154 ] [ 155 ]これはオリオンカプセルと推進居住モジュールの2つの要素から構成される。 [ 156 ] 2018年4月現在、DSTはまだ研究段階の構想であり、NASAは米国連邦政府の年間予算サイクルの中でこのプロジェクトを正式に提案していない。[ 157 ] [ 158 ]

DSTの車両は月ゲートウェイから出発し、そこから戻って整備され、新たな火星ミッションに再利用される予定である。[ 154 ] [ 159 ] [ 160 ]

戦略分析サイクル2021（2022）

2022年、NASAの戦略分析サイクル2021は、アルテミス宇宙船をベースとしたミッションアーキテクチャを提案した。着陸は2039年に行われる予定である。4人の乗組員のうち2人は30ソルの間、表面に着陸し、残りの2人はDSTの軌道上に留まる。[ 161 ]

参照

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