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楼主: hkhtg090201
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[任务跟踪] 美国202X年的火星取样本返回任务(MSR/Mars sample return)

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cmj9808 发表于 2015-3-4 18:08 | 显示全部楼层
HaleBoppComet 发表于 2015-3-4 15:35
这个事是SpaceX 的 Red Dragon 取样返回么?

实际上是JPL的方案,项目PI是JPL的
topzdx 发表于 2015-4-25 21:38 | 显示全部楼层
楠宫晓风vn 发表于 2014-11-9 21:14
基于红龙的方案,ERV+MAV可达1.3吨,目前来看非常有吸引了……
如果JPL会看得起SpX这个屌丝的话…

有三张网易相册的图挂了,是否能改为本地上传的图?
joki 发表于 2015-10-23 15:00 | 显示全部楼层
看了这么多,其实美国人就是太过执着于科学价值。如果跟CE5那样,在落点就地打钻取样,第二阶段的风险就大为减轻。不需要火星车,上升火箭和样品量还能稍微做大一点。
先突破火星取样返回技术再说。
跆拳道大灰狼 发表于 2015-10-23 15:23 | 显示全部楼层
topzdx 发表于 2015-4-25 21:38
有三张网易相册的图挂了,是否能改为本地上传的图?

2zkxXws.png
48jjOXD.png
CqevwQA.png
vkVTwjn.png

就是这三张,和我在别的帖子里说的是一样的。这个方案按照现在的载人龙应该还有更新。

cmj9808 发表于 2015-10-23 15:51 | 显示全部楼层
joki 发表于 2015-10-23 15:00
看了这么多,其实美国人就是太过执着于科学价值。如果跟CE5那样,在落点就地打钻取样,第二阶段的风险就大 ...

目前MSR的预算从深空探索任务中出,肯定要注重科学价值。不过如你所说,NASA确实应该在载人探索的框架内出资,让JPL/SpX用FH/Red Dragon先做个技术验证任务,验证下Red Dragon反推着陆和MAV
黑与白 发表于 2015-10-23 15:57 | 显示全部楼层
cmj9808 发表于 2015-10-23 15:51
目前MSR的预算从深空探索任务中出,肯定要注重科学价值。不过如你所说,NASA确实应该在载人探索的框架内 ...

这个不太可能,因为NASA的火星采样路线不是红龙
joki 发表于 2015-10-23 15:59 | 显示全部楼层
本帖最后由 joki 于 2015-10-23 16:00 编辑
跆拳道大灰狼 发表于 2015-10-23 15:23
就是这三张,和我在别的帖子里说的是一样的。这个方案按照现在的载人龙应该还有更新。

比较奇葩的是,这方案ERV要近地制动进入地球轨道(估计是高轨),然后样品由Dragon飞船捕获带回。
不太清楚火地转移轨道近地制动所需Dv是多少,感觉直接再入大气层更靠谱。
cmj9808 发表于 2015-10-23 16:01 | 显示全部楼层
黑与白 发表于 2015-10-23 15:57
这个不太可能,因为NASA的火星采样路线不是红龙

MSR的后续方案还没定型,JPL/SpX的这个方案还有机会,而传统的超音速减速伞方案和载人探索关系不大,从后者“融资”的可能性不大。
黑与白 发表于 2015-10-23 16:09 | 显示全部楼层
本帖最后由 黑与白 于 2015-10-23 16:11 编辑
cmj9808 发表于 2015-10-23 16:01
MSR的后续方案还没定型,JPL/SpX的这个方案还有机会,而传统的超音速减速伞方案和载人探索关系不大,从后 ...

那就不好说了,前段时间还探讨给2022火星轨道器安装样品返回功能,现在确实是各种方案太多,主要是2020火星车取样后,后续着陆器怎么拿回这些样本,这个难度不低
joki 发表于 2015-10-23 16:24 | 显示全部楼层
cmj9808 发表于 2015-10-23 15:51
目前MSR的预算从深空探索任务中出,肯定要注重科学价值。不过如你所说,NASA确实应该在载人探索的框架内 ...

有红龙ERV的数据么?看样子还得送样品进入环地球轨道等待捕获?
cmj9808 发表于 2015-10-23 16:30 | 显示全部楼层
黑与白 发表于 2015-10-23 16:09
那就不好说了,前段时间还探讨给2022火星轨道器安装样品返回功能,现在确实是各种方案太多,主要是2020火 ...

Mars 2020在完成取样工作后会把取样容器就地搁置,继续去其他地方科考。然后就是整个取样工作中最关键的一步,第二个着陆器上携带有fetch rover和MAV在取样容器附近着陆,顾名思义,fetch rover的主要工作就是把取样容器捡回来,由MAV将其送入火星轨道。然后是回送地球。

Red Dragon方案的优势在于着陆精度更高,可以在很近的地方着陆,再就是加压舱得存在使得对于MAV的要求降低,缺点是fetch rover的安置(至少我没想到可以装在哪)。如果JPL/SpX团队能把目标缩小,只完成第二步而不负责样品回送的环节,还是有一定胜算的。
黑与白 发表于 2015-10-23 16:41 | 显示全部楼层
cmj9808 发表于 2015-10-23 16:30
Mars 2020在完成取样工作后会把取样容器就地搁置,继续去其他地方科考。然后就是整个取样工作中最关键的 ...

这个着陆精度很重要,而且看现在的计划2020取样还不是一个地方,这样就会有不止一个样品仓,在这片区域

如果红龙能完成样品回送轨道器也不错,但是红龙是不是太大了
Nighthawk 发表于 2015-10-23 17:12 | 显示全部楼层
cmj9808 发表于 2015-10-23 16:30
Mars 2020在完成取样工作后会把取样容器就地搁置,继续去其他地方科考。然后就是整个取样工作中最关键的 ...

火星的第一宇宙速度大约是3.5km/s,MAV质量是1300kg,那送到轨道的质量才多少一点
楠宫晓风vn 发表于 2015-10-23 17:16 | 显示全部楼层
cmj9808 发表于 2015-10-23 16:30
Mars 2020在完成取样工作后会把取样容器就地搁置,继续去其他地方科考。然后就是整个取样工作中最关键的 ...

红龙的加压舱底部开了个洞,作为MAV的导流槽,在MAV点火前fetch rover可以吊挂在MAV的发动机下方
跆拳道大灰狼 发表于 2015-10-23 17:33 | 显示全部楼层
joki 发表于 2015-10-23 15:59
比较奇葩的是,这方案ERV要近地制动进入地球轨道(估计是高轨),然后样品由Dragon飞船捕获带回。
不太 ...

其实我也觉得近地轨道捕获这一节完全没必要,高度增加了项目成本(多了一发LEO任务),而且返地飞行器要被龙飞船捕获要求的轨道调整DV和精度都很高。还不如类似于我们的T1试验器,想办法在地火转移到达前微调轨道瞄准地球大气层,打几个水漂直接再入,技术成熟也可行。
跆拳道大灰狼 发表于 2015-10-23 17:52 | 显示全部楼层
本帖最后由 跆拳道大灰狼 于 2015-10-23 17:53 编辑
cmj9808 发表于 2015-10-23 16:30
Mars 2020在完成取样工作后会把取样容器就地搁置,继续去其他地方科考。然后就是整个取样工作中最关键的 ...

你自己也说了红龙的最大优势就是可控反推着陆精度高,那么为什么还要单独布置一个fetch rover呢?我有个想法就像方案图示一样,直接取消fetch rover,红龙就近着陆在巡视器(火星车)周围,火星车上预留样品转移舱口,火星车自行靠近红龙然后直接用红龙机械臂吊装样品储罐,这样整个红龙就能节省很多重量和空间,省出来的用在返地飞行器的再入热盾或者降落伞(模仿T1返回器),一发入魂直接落地。
这样任务就被分割成了MARS 2020和MSR两部分,MSR只需要FH顶着红龙一发完成,极大压缩了任务成本,红龙机械臂带有冗余的就近采样功能。也就是说MSR搞砸了MARS 2020照样可以干活,MARS 2020搞砸了,MSR也可以独立的在红龙周围就近取样,不算浪费。当然在MARS 2020搞砸的情况下有fetch rover可能更好一些,不过这就是具体设计方案是要考虑的了,我就是说个思路。
cmj9808 发表于 2015-10-23 19:19 | 显示全部楼层
本帖最后由 cmj9808 于 2015-10-23 19:30 编辑
joki 发表于 2015-10-23 16:24
有红龙ERV的数据么?看样子还得送样品进入环地球轨道等待捕获?

是的,个人感觉这是一个败笔。NASA目前的方案是最好的,使用ERV在火星轨道收纳取样容器,直接返回硬着陆
cmj9808 发表于 2015-10-23 19:28 | 显示全部楼层
黑与白 发表于 2015-10-23 16:41
这个着陆精度很重要,而且看现在的计划2020取样还不是一个地方,这样就会有不止一个样品仓,在这片区域
...

样品仓并非通常想的那样是一个方盒子,而是类似离心机转子的一个球形容器,内部布满了相同尺寸的中空圆柱状小室,从上方打开,看起来就像电缆的横截面。而每次钻取的圆柱型岩心就放在一个个独立的小室中,虽然取样地点有十数个不等,但容器只有一个。
cmj9808 发表于 2015-10-23 19:29 | 显示全部楼层
Nighthawk 发表于 2015-10-23 17:12
火星的第一宇宙速度大约是3.5km/s,MAV质量是1300kg,那送到轨道的质量才多少一点

连容器在内5kg
cmj9808 发表于 2015-10-23 19:33 | 显示全部楼层
楠宫晓风vn 发表于 2015-10-23 17:16
红龙的加压舱底部开了个洞,作为MAV的导流槽,在MAV点火前fetch rover可以吊挂在MAV的发动机下方

可以在发射筒两侧增加两个导流筒从对接通道的位置伸出去,就像导弹发射井一样,这样就避免在防热大底上开洞。
fetch rover可以装在货运龙的主伞舱位置,不过体积要受限制。
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