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NASA、独立したレビューを経て、火星サンプルリターンアーキテクチャの今後の道筋を描き始める

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この図は、NASA のマーズ パーサヴィアランス探査車が火星の表面から収集した岩石や土壌のサンプルを地球に運ぶためにチームを組む複数のロボットのコンセプトを示しています。
クレジット: NASA/ESA/JPL-カリフォルニア工科大学

次の XNUMX 年は、複数の機関による火星サンプル リターン (MSR) が主要なミッションとなり、火星探査にとって重要な時期となるでしょう。 この取り組みには数十年かかりましたが、MSR アーキテクチャの独立したレビューにより、実現可能性とコストに関していくつかの重要な疑問が生じました。

その概要 レポート そしてNASAがそれにどう対応するつもりかが、火星探査プログラム分析グループ(MEPAG)運営委員会(SC)の秋の会議の焦点となった。 メンバーは20月XNUMX日金曜日にバーチャルで集まり、調査結果について話し合った。

「惑星科学コミュニティ全体が、太陽系における優先順位の高い科学に取り組む手段としてサンプルリターンの価値を認識しています」と、サウスウエスト研究所の現SC委員長で惑星地質学者のヴィッキー・ハミルトン博士は述べた。 「そして、MSRはロボットによるサンプルの選択と返送の実現可能性を実証する最初のミッションかもしれないが、目的地はそれだけではない。」

「そうは言っても、サンプルリターンの科学的価値とは別に、もちろん現実的な現実もあります。 そして、それが私たちが今日(金曜日)ここにいる本当の理由だと思いますし、それはサンプル返却を行うのが難しいからです」とハミルトンは付け加えた。 「技術的なハードルがあり、平均的な火星探査に私たちが費やし慣れているよりも多くの費用がかかるでしょう。そして、私たちが慣れ親しんできた火星探査プログラムに変更が生じる可能性があります。」

MSR は、とりわけ NASA と欧州宇宙機関 (ESA) の両方からのコンポーネントに依存します。 2023 年 2 月、NASA は XNUMX 回目の独立審査委員会 (IRB-XNUMX) を設立し、計画の一部を精査し、すべてを実現するために NASA が定めたコスト、技術的顕著性、スケジュールに関する第三者評価を作成しました。

パーサヴィアランス探査機によって収集された火星サンプルのロードマップ。 クレジット: NASA

IRB-2委員長のオーランド・フィゲロア氏は金曜日の発言の中で、この委員会が設立された理由の一つは、IRB-1によって評価された以前のMSR計画(2020年設立)が「事実上実行不可能」であることが判明したことであると述べた。

「技術的な問題により、27年か28年の打ち上げという初期の計画日はまったく信頼できないことがわかり、打ち上げができる可能性はほぼゼロだった」とフィゲロア氏は語った。 「2030年への移行はチャンスであり、可能であるように見えますが、大統領の予算はそれを十分に裏付けていません。」

フィゲロア氏は、MSR の重要な課題の 24 つである予算編成について指摘しました。 同氏が言及したように、バイデン政権の3.4年度NASA予算案には惑星科学分野に約5.7億ドルが含まれており、23年度の資金水準から約XNUMXパーセント増加した。

このうちMSRには949億822.3万ドルが割り当てられ、前年の23億XNUMX万ドルから増加する。 しかし、膨れ上がるミッション費用と議会がXNUMX年度レベルで支出を凍結するか、現在のコスト見積もりをさらに削減する可能性があるというワン・ツー・パンチにより、大きな課題となる可能性が高い。

IRB-2の報告書は、サンプル回収着陸船(SRL)と地球帰還軌道船(ERO)の両方が2030年の打ち上げ準備日(LRD)に達するには、8億〜9.6億ドルを費やす必要があると指摘した。 1年から2025年間以上、年間XNUMX億ドルを超える資金が必要となる。」

「これにより、SMD (科学ミッション総局) の経験ベースが強化されます。 [ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡]は、この種の大規模なミッションまたは旗艦ミッションで、多額の資金を必要とした唯一のミッションですが、1億ドルを超えることはありませんでした」とフィゲロア氏は述べた。 「したがって、どこかにリリーフバルブが提供されていない限り、これはSMDに多大なストレスを与えることになり、それが他の選択肢を検討するよう政府機関に勧告する理由のXNUMXつとなっている。」

火星サンプルリターンプログラムに対する独立審査委員会の評価に関するオーランド・フィゲロアの議論のスライド。 クレジット: NASA

フィゲロア氏は、選択肢の一つは、SRLとEROの打ち上げを別々の日程で軌道に乗せることだろうと述べた。

現在、MSR アーキテクチャは XNUMX つの主要なバケットで構成されています。

  • 2020 年火星/忍耐
    • サンプルの収集と保管
  • サンプル回収着陸船 (SRL) および火星探査車 (MAV)
    • 収集したサンプルを回収し、火星軌道に打ち上げます
  • 地球帰還軌道船 (ERO) および捕獲格納帰還システム (CCRS)
    • 火星の軌道上でサンプルを捕獲して保持し、除染を受けてサンプルを地球に戻す
  • サンプル受け取りプロジェクト
    • 地球上でサンプルを回収し、最初のサンプル科学とキュレーションのために保管します。

報告書のもう一つの提案は、EROの責任を欧州宇宙機関に転嫁することであり、「この取り決めにより、[ゴダード宇宙飛行センター]は[ジェット推進研究所]を経由せずにESAおよびエアバスと協力できるようになる」と指摘している。

「代替アーキテクチャについては、プログラム分析の中で言及しましたが、合理的かつ現実的な年間予算制約とは何かについて、NASA 本部が提供する明確なガイドラインに基づいて検討する必要があります。我々が検討するすべてのオプションの値札は、アーキテクチャの選択に関係なく、8 億~11 億ドルの範囲になります」とフィゲロア氏は述べています。

「その決定に応じて、それは下限に近いかもしれないし、上限に近いかもしれないが、現実的で技術的かつプログラム的な計画を立てることができるように、政府機関は慎重に検討する義務がある」と彼は付け加えた。 「私たちの見解では、これらのことが解決されるまでこのミッションは基本設定されるべきではありません。そうしないと、誰もが非現実的な期待の下で生活することになるからです。」 そもそもそれが私たちをこの状況に陥らせた原因です。」

大きな期待に対処する

NASA は、MSR の今後の道筋を描く際に、かなりの逆風に直面しています。 NASA科学ミッション総局の副副管理者サンドラ・コネリー氏は、コメントの中で、このミッションは引き続きNASAにとって優先度が高いと繰り返し、2024年にNASAは「持続可能なプログラムのための予算調整を決定する」と述べた。

コネリー氏は「コスト、スケジュール、技術的な観点から持続可能である必要がある。最終的にはESAとのパートナーシップに重点を置き、全面的に賛同を得られるようにする必要がある」と述べた。

MSRプログラムディレクターのジェフ・グラムリング氏は、24会計年度の未知の予算制約を乗り越えるために、応用物理研究所(APL)からスティーブ・ティーボウ氏を本社レベルの主任エンジニアに迎えると述べた。

「彼は新鮮な目をもたらし、統合チームを率いている。 今後は、オーランドが話したように回復力を高める方法だけでなく、コストを削減できる方法があるかどうかも検討していきます」とグラムリング氏は述べました。 「例えば、オーランドと彼のチームは、年間資金の制約内で生活するために、ミッション要素の段階的調整を検討する必要があると明言した。 それは私たちが検討することです。」

NASA科学ミッション総局惑星科学部門の責任者であるロリ・グレイズ博士は、火星からの原始的なサンプルにアクセスすることは、現在またはかつての水の存在を研究し、生命の兆候を探索するという目標にとって重要であると強調した。

PSDが直面する資金調達の課題について議論する中で、Glaze氏は、PSDが35年報告書の指針を堅持し、MSR費用が同局の予算のXNUMXパーセントを超えないよう努めると述べた。

「実際、そのガイダンスは実践的であるだけでなく、非常に役立つと感じています。 これは確かに、ジェフ・グラムリングと私が、SMD レベルでニッキー・フォックスとサンドラと協力して、火星サンプルリターンをどのように達成して実行するかを考えるときに、本当に念頭に置いてきたことです。残りの惑星ポートフォリオにマイナスの影響を与えることはない」とグレイズ氏は語った。

彼女は、彼らにとって重要な仕事は、彼女が「確認された任務」と呼んだものを軌道に乗せ続けることだと付け加えた。 確認レビューに合格したミッションには、Psyche、Europa Clipper、VIPER、Near Earth Objects (NEO) Surveyor ミッションが含まれます。 これらは費用とスケジュールの両方で議会と合意しているものだと彼女は述べた。

グレーズ氏は、コスト削減努力を検討する中で、調査分析プログラムの予算を保護しようとしているとも述べた。 彼女はこう繰り返した。 XNUMX月からのポイント 連邦予算の引き締めが実現すれば、ニューフロンティアプログラムの機会発表(AO)は2026年までに遅くなるだろう。

Discovery & SIMPLEX これらの予算が本当に厳しい限り、提供される可能性は低いです。 したがって、今後数年間に発売される可能性は低いでしょう」とグレイズ氏は語った。

コネリー氏は、NASAは2年2024月末までにIRB-XNUMX報告書の勧告に応じるつもりだと述べた。

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