火星設計参考ミッション

NASA火星設計参照ミッション（「DRM」）は、人類を火星に送るミッションに関するNASAの 一連の概念設計研究を指します。^{[ 1 ] [ 2 ]}関連用語である設計参照アーキテクチャ（DRA）は、ミッションと支援インフラストラクチャのシーケンス全体を指します。

これらは、火星への有人ミッションの現在の技術と可能なアプローチをまとめた参照ベースライン研究であり、実際のミッションプログラムではありません。NASAによると、これらの文書は「将来の火星表面の有人探査の計画を支援する進行中の作業の『スナップショット』を表している」とのことです。^{[ 3 ]}設計参照ミッションは、ミッションへのさまざまなアプローチの影響を分析する技術トレードオフ研究に使用されます。

最初の火星設計リファレンスミッション^{[ 4 ]}は、宇宙探査イニシアチブ（SEI）^{[ 5} ]の支援の下、1993年5月にNASAで完了した研究です。その目的^{[ 6 ]は}、過去の研究とデータに基づいて「リファレンスミッション」を開発することであり、リファレンスミッションは将来の研究からのさまざまなアプローチと基準を比較するための基礎として機能します。

この研究は、ロバート・ズブリンの火星直接ミッション設計に基づいていた。ズブリンはこれを火星半直接ミッションと名付け、乗組員の増加や、軌道上に残る地球帰還機とアポロ方式の火星周回ランデブーを行う専用の火星上昇機の採用など、いくつかの重要な変更を加えた。^{[ 7 ] [ 8 ]}この設計参照ミッションは、それまでのSEIに代わって常設ミッション計画となった。

1997年、NASA火星探査研究チームが結成され、当初の設計参照ミッションをより詳細化したバージョンを作成した。この計画では、運用コンセプトと技術を用いて、火星への初の有人ミッションを記述し、アーキテクチャの最初の試作品として使用される予定である。報告書によると、次のとおりである。

NASAの複数のフィールドセンターの職員が、火星への有人探査に関する「リファレンスミッション」を策定しました。このレポートは、彼らの研究を要約し、技術的に実現可能で、リスクが妥当で、コストが比較的低いアプローチを使用して、火星への最初の有人ミッションの計画を説明しています。火星リファレンスミッションのアーキテクチャは、シンセシスグループ（1991）とズブリン（1991）による火星大気由来の推進剤の使用に関する概念のこれまでの研究に基づいています。リファレンスミッションを定義するにあたり、いくつかの選択が行われました。このレポートでは、それぞれの選択の根拠が文書化されていますが、予期せぬ技術進歩や政治的決定により、将来的に選択が変わる可能性があります。^{[ 9 ]}

^{ポートリー[ 1 ]}によると、「その後のDRMの進化は、推定ミッションコストを削減するために宇宙船の重量を最小限に抑えることに重点が置かれた」。公式には「2.0」という名称は与えられていないが、1997年の「スクラブド」（つまり、質量が削減された）バージョンは、後の文書では2.0という名称で呼ばれている。^{[ 10 ]}

設計参照ミッション 3.0 ^{[ 11 ]}は、NASA 火星探査チームが 1997 年に実施した調査の継続であり、1998 年 6 月に 1997 年の調査の補遺として報告書が発行されました。参照ミッションの明示された目的は、代替アプローチのさらなる検討と開発を促進することでした。「これは、システムの「ドライバー」、つまりコスト、パフォーマンス、リスク、スケジュールの変動の重要な原因を特定し、明確化することを目的としています。これは、有人火星ミッションに対する最終的または推奨されるアプローチを表すものではありません。月、小惑星、または地球軌道外の他のターゲットへの有人探査ミッション、およびミッションと技術的課題を解決するためのさまざまな技術的アプローチの採用を含むいくつかの代替シナリオが、現在探査チームによって研究されています。代替アプローチを比較することで、技術投資計画の継続的な改善と将来の有人探査ミッションの一般的な理解の基礎が提供されます。補遺は、1998 年 5 月までの将来の有人探査ミッションの計画を支援する進行中の作業の「スナップショット」を表しています。」^{[ 12 ]}

リファレンスミッションバージョン3.0の報告書には次のように記載されています。

当初のリファレンスミッション（バージョン1.0）の作業から、火星有人探査の戦略は、当初の形から、システム質量の削減、より小型で合理的な打ち上げロケットの使用、より最新の技術の使用へと進化しました。探査チームが講じた措置は、追加のミッションリスクを導入することなく、ペイロード輸送飛行の質量とミッション全体のコストを削減する必要性に基づいています。バージョン3.0では、大型重量物打ち上げロケットの必要性をなくし、冗長な居住施設輸送飛行を削除することで、地球からの2回の打ち上げが不要になりました。その結果、現在のバージョン3.0リファレンスミッションでは、1993/94年のリファレンスミッションの約半分の質量を注入する必要があります。^{[ 12 ]}

1998年の設計参照ミッション4の目的は、DRM 3.0を改良して特定された弱点を改善し、システム設計と概念をさらに改良し、リスク軽減戦略を改善することであった。^{[ 6 ]}

DRM 4.0では、火星輸送システムの核熱推進^{[ 10 ] [ 13 ]}と太陽光発電推進^{[ 14 ]の両方のバリエーションを検討した。}

NASA設計参照ミッション5.0 ^{[ 15 ]}は2009年に作成され^{[ 16 ]}、2009年7月に補遺^{[ 17 ]}、2014年3月に2回目の補遺^{[ 18 ]が発行されました。}

DRA5には、ハードウェアの量と目標の数を削減した「火星への簡素な有人ミッション」と呼ばれるバージョンも2009年に制作された。

2024年現在、5.0はデザインリファレンスミッションの最新バージョンである。^{[ 19 ]}

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