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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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跆拳道大灰狼 发表于 2015-10-29 17:07 | 显示全部楼层
本帖最后由 跆拳道大灰狼 于 2015-10-29 17:33 编辑
joki 发表于 2015-10-29 16:15
可以简单算一下,目前的方案MAV总重约1.3吨。至于取样Rover,至多也就100~200kg,总不能比勇气号还大。这 ...


富余量应该更多,转运小车省掉后,舱内专用格架,支撑结构,减震结构,收放仓门和斜坡道等等全都省掉了,至少能省掉250kg到300kg,参考T1试验器返回舱330kg的重量,等于省出来一个带降落伞的ERV重量。

还有一种脑洞更大的方法就是在ERV和MAV组合体上下功夫,如果我没弄错方案的话PPT里应该是MAV把ERV推入火—地转移轨道,然后ERV和MAV分离,ERV独自中段修正轨道,独自回到地球,近地反推制动。
改成这样,MAV和ERV组合体一起进入火——地转移轨道,一起回到地球附近,中段修正和再入前修正都由MAV的发动机完成(MAV发动机要离开火表,还要深空多次启动,精确调轨,亚历山大),最后再入前用火工品爆炸分离把ERV抛入大气层打水漂,ERV接地前用固体反推火箭减小过载和冲击。这么搞就把ERV的发动机和燃料箱全都省掉了,然后精细优化调整ERV和MAV的DV比例,就像PPT里面说的,多种组合,总有一种适合你。具体Dv是否足够,估计还得查查资料才能估算出来,另外进入火星轨道的肯定小于起飞重量了,1.5吨的组合体进入火星轨道估计就不到1吨了。


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joki 发表于 2015-10-30 08:14 | 显示全部楼层
跆拳道大灰狼 发表于 2015-10-29 17:07
富余量应该更多,转运小车省掉后,舱内专用格架,支撑结构,减震结构,收放仓门和斜坡道等等全都省掉了 ...

红龙没有Rover的细节,去掉相关释放机构能省多少质量很难说。至于MAV负责中段修正,感觉不靠谱,等于背着MAV空重一起制动,没这个必要。目前的设计中,ERV需要中途修正以及近地制动,发动机和相关基本设备都有,那么利用现在ERV的基本硬件修改增加小型返回舱可能更合适。核心就是增加了返回舱的ERV还能不能打得动。
火星第一宇宙速度约3.5km/s,不知道火地转移轨道速度是多少,有了这个,大概可以粗略估计。
topzdx 发表于 2016-6-4 14:18 | 显示全部楼层
本帖最后由 topzdx 于 2016-6-4 14:19 编辑
跆拳道大灰狼 发表于 2015-10-29 15:10
我不是说红龙直接着陆到样品罐旁边,而是说比如一年期的采样完成后火星车扛着所有样品在预定点等待,红龙 ...

火星车在着陆场附近找块大石头或小土丘避开尾流应该不难,不用尾气直接吹,上面着陆后展开的天线、设备等若没有专门为这种工况设计,避开就最好了......

要不就远点,多花一两个小时开过来,对返回的轨道也没多大影响。
topzdx 发表于 2016-6-4 14:28 | 显示全部楼层
zimu 发表于 2015-10-28 18:50
红龙精度虽高, 但要估计还不能确保能定点落到取样容器周围, 机械臂能够到半径以内. 而且以龙的体重, 考虑 ...

机械臂 半径很小,偶的方案是抛出一根线绳,顶端有个自主行走的小玩艺,找到容器后用钩子一钩,红龙用绞车把容器拖回来,根据绳子的长短,几十米到上百米都行,只是半径过大会增重。
陈昕海 发表于 2016-6-4 14:55 | 显示全部楼层
大家觉得中美哪个能先从火星采样返回
跆拳道大灰狼 发表于 2016-6-4 20:27 | 显示全部楼层
本帖最后由 跆拳道大灰狼 于 2016-6-4 20:29 编辑
topzdx 发表于 2016-6-4 14:18
火星车在着陆场附近找块大石头或小土丘避开尾流应该不难,不用尾气直接吹,上面着陆后展开的天线、设备等 ...
我后来仔细研究了一下2014和2015两年的PPT,认为红龙的MSR方案就没有fetch rover,就是咱俩说的采样火星车汇合的模式。而转运小车fetch rover是传统的三发宇宙神5方案里面采用的到的东西,理由首先是红龙的剖面图来看,红龙中没地方布置这个转运小车和他的释放机构
1.JPG
;然后PPT中的这张转运图,下面这个Rover的体积明显就不是个转运车,明显就是MSL级别的火星车

3.JPG

最后就这里出现过这个fetch rover
2.JPG

总之,如果最后决定用红龙,那么火星车就需要一路扛着样品了。

其实我最关心的是第一张PPT中写的如果采用EDE的话可以节省一次FH发射,这个EDE是什么?直接再入大气层?

黑与白 发表于 2016-6-4 20:33 | 显示全部楼层
跆拳道大灰狼 发表于 2016-6-4 20:27
我后来仔细研究了一下2014和2015两年的PPT,认为红龙的MSR方案就没有fetch rover,就是咱俩说的采样火星车 ...

很明显最后的图没spacex什么事
跆拳道大灰狼 发表于 2016-6-4 21:19 | 显示全部楼层
黑与白 发表于 2016-6-4 20:33
很明显最后的图没spacex什么事

最后一张本来就没SpaceX啥事儿,这是三发宇宙神5的传统方案,可能是因为天空升降机的着陆精度有限,也可能是其他原因,需要一个专门的转运小车来搬运样品,但是红龙方案是没有这玩意的。
黑与白 发表于 2016-6-4 21:30 | 显示全部楼层
跆拳道大灰狼 发表于 2016-6-4 21:19
最后一张本来就没SpaceX啥事儿,这是三发宇宙神5的传统方案,可能是因为天空升降机的着陆精度有限,也可 ...

所谓转运小车,是2020火星车把采集的样品放在火星上,而不是随时携带,当然需要转运小车运回
跆拳道大灰狼 发表于 2016-6-4 21:39 | 显示全部楼层
黑与白 发表于 2016-6-4 21:30
所谓转运小车,是2020火星车把采集的样品放在火星上,而不是随时携带,当然需要转运小车运回

红龙方案里没有这个小车的,所以如果采用红龙方案,火星车必须改为一路扛着样品,我觉的这没什么难度,不算容器的样品干重并没有多少。
cmj9808 发表于 2016-6-5 11:38 | 显示全部楼层
跆拳道大灰狼 发表于 2016-6-4 20:27
我后来仔细研究了一下2014和2015两年的PPT,认为红龙的MSR方案就没有fetch rover,就是咱俩说的采样火星车 ...

EDE是earth direct entry
 楼主| hkhtg090201 发表于 2017-9-6 19:15 | 显示全部楼层
NASA提出快速火星采样返回架构
2017-08-30
   
       [据spacenews网站2017年8月28日报道] NASA正在研究一种用于火星采样返回的“简洁”架构,该架构可使NASA最快在21世纪20年代末实现火星岩石的采样返回。这一概念是在8月28日举行的一次国家科学委员会的会议上进行讨论的,这次会议主要是对“2011年行星科学十年调查”进行中期审查,重点是尽快从即将到来的“火星2020”任务中收集样品,并尽快返回地球。
   
     这个概念只是NASA正在研究的诸多概念中的一个,它将包括一个不早于2026年发射的火星着陆器,该着陆器装备有一个“样品收集巡视器”和一个被称为“火星上升飞行器”的火箭。该探测器将降落在“火星2020”着陆点附近,并派遣它的巡视器收集早期任务所贮藏的样品,并将样品带回着陆器。这些样品将被装载到着陆器上的“火星上升飞行器”中,然后将它们发射到火星轨道上。分开发射的“样品收集轨道器”将与“火星上升飞行器”交会并抓取样品,直接送回地球或者送到地月空间。

     样品何时返回地球并没有明确的时间表。这一快速的时间表将要求“样品收集着陆器”在9个月内部署它的巡视器,拾取贮藏的样品,并把样品发射到火星轨道,这在很大程度上限制了“样品收集巡视器”上安装科学仪器的数量。
  
     NASA科学副局长表示,因为强调近期的时间和任务的快速进行,可能取消发射作为通信中继的另一颗探测器。可以使用火星轨道上现有探测器作为通信中继,包括“火星勘察轨道器”(MRO)、Maven和欧洲的“微量气体轨道器”,发射的“样品收集轨道器”也可以用于通信。这种形式也为国际和商业伙伴提供了合作的机会,可以从商业供应商那里购买通信服务。

     如果这一“简洁”架构进展较快,就不需要新的轨道器作为通信中继;但是如果“样品收集着陆器”晚于2026年发射,那现有在轨火星轨道器的寿命可能难以支撑通信中继。即便这样,还是使得一些与会者得出结论,NASA对未来的火星轨道器失去了兴趣,被称为“下一个火星轨道器”或NEMO的探测器原本计划于2022年发射,它将处理MRO的通信和高分辨率成像任务,支持火星样品返回任务及后来的载人火星任务。(中国航天系统科学与工程研究院  李虹琳)
   
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红色信号 发表于 2017-9-6 22:00 | 显示全部楼层
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爆破鬼才太空X 发表于 2017-9-6 22:01 | 显示全部楼层
红色信号 发表于 2017-9-6 22:00
估计这会是SPACEX的活

爆破X的红龙都已经取消了,hh
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红色信号 发表于 2017-9-6 22:02 | 显示全部楼层
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cmj9808 发表于 2017-9-6 22:47 | 显示全部楼层
这个不是给SpX准备的,而是基于JPL现有的Mar Sample Return方案,只是把任务时间提前到2020s,这就意味着下一个十年的火星预算只满足这一个旗舰级任务,不但2022 orbiter要取消,MSR的轨道器也需要国际伙伴出资。
cmj9808 发表于 2018-2-24 22:18 | 显示全部楼层
最新的MAV baseline改为固液混合单级入轨
That includes a decision on the design of the ascent vehicle, which will be a single-stage rocket using hybrid propulsion, a paraffin-based solid fuel known as SP7 along with mixed oxides of nitrogen liquid oxidizer. That vehicle would be able to place a sample container weighing 12 kilograms into a 350-kilometer orbit around the planet.

http://spacenews.com/nasa-mars-e ... ning-sample-return/
 楼主| hkhtg090201 发表于 2018-5-3 21:01 | 显示全部楼层
                                                                                 ESA 和 NASA 计划采集火星土壤样本                            
        
            2018年05月03日
  

        
             ESA 和 NASA 签署了一份意向声明探讨将火星土壤样本带回地球。科学家认为,将火星土壤带回地球,可能是人类发现火星生命存在迹象的最佳机会。这项计划分三步走,NASA 的 MARS 2020 探测器将会收集火星表面样本至 31 个钢笔大小的容器中。ESA 的 ExoMars 火星车将于 2021 年飞抵火星,在火星地表钻孔,搜寻生命存在的证据。计划的第二步是将一个登陆器和一个漫游车送至 ExoMars 探测器附近,然后漫游车取回样本送至登陆器,放置在 “火星上升飞行器” 上,届时火箭会将其发射至火星轨道。第三步是向火星轨道发射一艘飞船。在收集样本并把它们存储在返回舱内后,这艘飞船将返回地球。对火星土壤进行分析,将是对火星历史和存在生命的可能性进行研究的一个前所未有的机会。            
        

joki 发表于 2018-5-4 13:43 | 显示全部楼层
hkhtg090201 发表于 2018-5-3 21:01
ESA 和 NASA 计划采 ...

国内现在也定了一个2028火星采样返回计划,从时间看只能是CZ5,不知道能做到什么程度。是地火交汇,还是直接从火星返回地球。
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onion 发表于 2018-5-4 21:05 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
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