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厳格な火星有人ミッション（しょくせいてきゆうじんミッション、Austere Human Missions to Mars ）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年に発表されたこのコンセプトは、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キャプチャ、および一部のその場での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計画に取って代わったスペース・ローンチ・システムにはまだ採用されていなかった。
主な対策
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技術的にも財政的にもこの構想は保守的であり、最初のミッションまでの年間ピーク資金と総資金は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。[引用が必要]
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まだ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で実現されます。[2]
- 展開可能な減速装置を持たない鈍体突入機を使用する
- 有人要素を火星の低軌道に乗せるには、エアロキャプチャではなくエアロブレーキングを使用する
- 低温と大容量の問題を抱える液体水素の使用を避ける
- 着陸機と上昇機の標準的な二液推進剤推進
- 原子炉や大規模展開可能な太陽電池アレイではなく、放射性同位元素地上発電システム
- 火星の設備の設置と維持に使用される複数のアレスVロケット
ミッション
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]
- 乗組員探査機（CEV、オリオン級）は、乗組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、帰還時に地球に降ろします。
- 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）、火星表面居住施設、貨物の要素を無人で火星軌道に送る。DAVは火星軌道にエアロキャプチャーされ、後に到着する有人のトランジット居住施設とのランデブーに備える。表面居住施設と貨物はおそらく直接突入するだろう。 [1]有人着陸に使用される宇宙船としての複合降下/上昇機の利点の1つは、軌道へのアボートを実行できることです。降下段のいくつかの技術、特に火星大気圏突入のための超音速逆推進が検討されましたが、それ以外は大型の耐熱シールドと最終着陸用の逆ロケットという非常に伝統的なものでした。[1]
表面居住地のコンセプトには、膨張式構造や、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などが含まれています。[1]研究における表面居住地の推定質量は 52 メートルトンでした。[1]電力/ロジスティクス着陸船の予測質量も同じでした (火星では地球よりも軽量になります)。[1]電力/ロジスティクスモジュールには、2 台の与圧ローバー[1]が搭載され、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駆動されます。 [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]
表面居住地には、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]ただし、 DRA 5.0やMars Directとは異なり、火星軌道への上昇のための推進剤を生成するために現場資源利用（ISRU）は使用されない。[1]
火星でこの装置を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惑星まで運び、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、乗組員は電力およびロジスティクス・モジュールに支えられた居住施設で生活する。[1]研究を終えた後、乗組員は上昇車両を使用し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。この車両は乗組員を地球軌道に戻し、そこからオリオン宇宙船とともに火星表面に戻る。
参照
参考文献
- ^ abcdefghijklmnopqr NASA - 火星への厳しい有人ミッション
- ^ 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
- 火星への有人ミッション: 有人火星探査、ロボットの前身、科学的目標、設計基準ミッションに関する NASA の計画、提案、現在の考え方、進行中の研究の包括的なコレクション (2012)
外部リンク
- 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
