未來十年將是火星探索的關鍵時期，多機構火星樣本返回（MSR）是最重要的任務。 這項工作已經醞釀了數十年，但對 MSR 架構的獨立審查提出了一些關於可行性和成本的關鍵問題。

對此的概述 report NASA 打算如何應對這一問題是火星探索計劃分析小組 (MEPAG) 指導委員會 (SC) 秋季會議的焦點。 成員們於 20 月 XNUMX 日星期五舉行虛擬會議，討論調查結果。

「整個行星科學界都認為樣本回傳的價值是解決太陽系高度優先科學問題的一種手段，」西南研究所現任 SC 主席兼行星地質學家 Vicky Hamilton 博士說。 “雖然 MSR 可能是第一個展示機器人選擇和返回樣本可行性的任務，但它並不是唯一的目的地。”

「也就是說，與樣本回傳的科學價值無關，當然還有實際情況。 我認為這就是我們今天（星期五）在這裡的真正原因，因為樣本返回很困難，」漢密爾頓補充道。 「存在技術障礙，這將比我們習慣於執行火星任務的平均花費更多的錢，而且我們已經習慣的火星探索計劃可能會發生變化。”

MSR 將依賴 NASA 和歐洲太空總署 (ESA) 等機構的組件。 2023 年 2 月，NASA 成立了第二個獨立審查委員會 (IRB-XNUMX)，以梳理其計劃部分，並對 NASA 制定的成本、技術優勢和時間表進行第三方評估，以實現這一切。

IRB-2 主席奧蘭多·菲格羅亞 (Orlando Figueroa) 在周五的演講中指出，成立該委員會的部分原因是 IRB-1 評估的前 MSR 計劃（2020 年頒布）被發現「幾乎無法執行」。

「技術問題向我們表明，早期計劃的 27 或 28 年發射日期根本不可信，我們能夠做到這一點的可能性幾乎為零，」菲格羅亞說。 “邁向 2030 年提供了一個機會，而且看起來這是可能的，但總統的預算並不完全支持這一點。”

菲格羅亞指出了 MSR 面臨的主要挑戰之一：預算。 正如他所提到的，拜登政府對 NASA 24 財政年度預算的提議包括約 3.4 億美元用於行星科學，比 5.7 財年的資金水準增加約 23%。

其中，MSR 將獲得 949 億美元的撥款，高於去年的 822.3 億美元。 但隨著任務成本不斷膨脹，以及國會可能將支出凍結在 23 財年的水平或進一步減少支出，目前的成本估算可能會構成巨大挑戰。

IRB-2 報告指出，為了在 2030 年實現樣本回收著陸器 (SRL) 和地球返回軌道器 (ERO) 的發射準備日期 (LRD)，他們需要花費 8 至 9.6 億美元「從1 年開始的三年或更長時間內，每年需要超過2025 億美元的資金。”

「這推動了 SMD（科學任務理事會）的經驗基礎。 [詹姆斯韋伯太空望遠鏡]是同類中唯一需要大量資金的大型任務或旗艦任務，但從未超過 1 億美元，」菲格羅亞說。 「因此，這給 SMD 帶來了很大的壓力，除非在某個地方提供了安全閥，因此，這也是建議該機構考慮其他可用選項的原因之一。”

Figueroa 表示，其中的選擇之一就是將 SRL 和 ERO 的發布安排在不同的日期。

目前，MSR架構主要由四個部分組成：

• 2020年火星/毅力
  • 樣本採集和儲存
• 樣本回收著陸器 (SRL) 和火星上升飛行器 (MAV)
  • 取回收集到的樣本並將其發射到火星軌道
• 地球返回軌道飛行器 (ERO) 和捕獲遏制與返回系統 (CCRS)
  • 在火星軌道上捕獲並保留樣本，進行淨化並將樣本返回地球
• 樣品接收項目
  • 回收地球上的樣本並將其保存起來用於初始樣本科學和管理

報告中的另一項建議是將ERO的責任轉嫁給歐洲太空總署，並指出「這項安排將允許[戈達德太空飛行中心]與歐空局和空中巴士公司合作，而無需通過[噴氣推進實驗室]。”

「我在程式分析中提到了替代架構，應該根據 NASA 總部提供的明確指導方針對它們進行審查，以確定合理且現實的年度預算限制，再次承認我們審查的所有選項的價格標籤是無論架構選擇如何，費用都在8 至11 億美元之間。」Figueroa 說。

他補充說：“根據這些決定，它可能更接近低端或高端，但該機構應該仔細研究它，以便能夠提出一個現實的、技術性和綱領性的計劃。” 「我們認為，在這些問題得到解決之前，不應為這項任務設定基線，否則，每個人都生活在不切實際的期望之下。 這就是我們一開始就陷入這種境地的原因。”

管理遠大的期望

在規劃 MSR 的前進道路時，NASA 面臨相當大的阻力。 NASA 科學任務理事會副副局長桑德拉·康納利(Sandra Connelly) 在評論中重申，該任務仍然是NASA 的高度優先事項，並表示到2024 年，該機構將「確定可持續計劃的預算調整”。

「從成本、進度和技術角度來看，它確實需要具有可持續性，最終，我們將專注於與歐空局的合作夥伴關係，我們需要確保我們得到全面支持，」康納利說。

MSR 專案總監 Jeff Gramling 表示，在應對 24 財年未知的預算限制時，他們將聘請應用物理實驗室 (APL) 的 Steve Tebow 擔任總部級別的總工程師。

「他帶來了新鮮的眼光，並且他是領導整個團隊的人。 當我們開始尋找方法時，不僅要像奧蘭多所說的那樣增加彈性，還要考慮是否有辦法降低成本，」格拉姆林說。 「例如，奧蘭多和他的團隊明確表示，我們需要考慮任務要素的分階段，例如，以在年度資金限制內生活。 這是我們將會關注的事情。”

美國太空總署科學任務理事會行星科學部主任洛里·格萊茲博士強調，獲取火星的原始樣本對於研究當前或以前存在的水以及尋找生命跡象的目標非常重要。

在討論 PSD 面臨的資金挑戰時，Glaze 表示，他們將努力遵守十年報告的指導，不讓 MSR 成本超過辦公室預算的 35%。

「實際上，我發現該指南不僅非常實用，而且非常有用。 這當然是傑夫·格拉姆林和我本人，以及尼基·福克斯和桑德拉在SMD 級別的合作，在我們思考如何實現和執行火星樣本返回時真正牢記在心的事情，這樣它就不會發生。不會對全球投資組合的其餘部分產生負面影響，」格萊茲說。

她補充說，他們的一項重要工作是讓她所說的「已確認的任務」步入正軌。 已通過確認審查的任務包括 Psyche、Europa Clipper、VIPER 和近地天體 (NEO) Surveyor 任務。 她說，這些都是與國會就成本和時間表達成協議的。

格萊茲表示，他們在考慮削減成本的同時，也努力保護研究和分析計畫的預算。 她重申了 從八月開始的點 如果緊縮的聯邦預算得以實現，新領域計畫的機會公告 (AO) 將推遲到不早於 2026 年。

“發現 和 簡單 只要這些預算非常緊張，也不太可能提供。 因此，未來幾年不太可能出現，」格萊茲說。

康納利表示，NASA 打算在 2 年 2024 月底前回應 IRB-XNUMX 報告的建議。

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