Trenutno, Nasin rover 'Perseverance' prikuplja uzorke Marsovog tla u male titanijumske epruvete. Uz malo sreće, ove će epruvete biti na Zemlji 2031. godine. Da bi se to desilo, NASA i ESA će morati da lansira dve kosmičke sonde koje će ih prikupiti i doneti ih na Zemlju. Prva sonda, SRL ( Sample Retrieval Lander ) poleteće u julu 2026. s ciljem sletanja u krater Jezero u avgustu 2028. Ova Nasina sonda će biti opremljena evropskim roverom ili SFR ( Sample Fetch Rover ) koji će prikupiti 30 epruveta sa uzorcima Marsovog tla i odneti ih do sonde, gde će biti smeštene u poseban kontejner (OS, Orbital Sample [Container] ) pomoću evropske robotske ruke duge 2 metra, STA ( Sample Transfer Arm ). Ali kako će uzorci stići na Zemlju? Pa, OS će biti smešten u malu raketu, MAV ( Mars Ascent Vehicle ), koja će uzorke morati da odnese u Marsovu orbitu. Kada stigne tamo, OS kontejner — i njegov zaštitni poklopac — pokupiće evropski orbiter ERO ( European Return Orbiter ), koji takođe treba da poleti 2026, a zatim krenuti prema Zemlji s dragocjenim uzorcima.
Elementi misije MSR: sonde 'Perseverance' ('Mars 2020'), SLR i ERO.
Čitav ovaj složeni plan čini zapravo misiju za donošenje uzoraka, ili MSR ( Mars Sample Return ). Ključni elemenat je nesumnjivo MAV, prva raketa za koju planiramo da uzleti sa površine druge planete. Nedavno je NASA dodelila ugovor o razvoju MAV-a kompaniji 'Lockheed Martin', koja je dobila zadatak da konstruiše ovu malu raketu. Tačnije, 'Lockheed Martin' će biti odgovoran da za 194 miliona dolara izgradi sistem MAVIS ( Mars Ascent Vehicle Integrated System ), koji će uključivati raketu, kontejner u kojem će se ona nalaziti i povezane sisteme. MAV će morati da bude sposoban da podigne 16 kg tereta u orbitu na visinu od 343 km i sa nagibom od 27º sa masom od oko 380 kg, što je zahvat koji će biti moguć zahvaljujući niskom gravitacionom ubrzanju na površini Marsa, koje je samo 38% Zemljinog.
Tri misije MSR.
Vremenski raspored MSR.
Sonda SRL sa raketom MAV.
MAV na sondi SRL.
ERO sonda.
MAV će imati dužinu od 3 metra i maksimalni promer od 57 cm. Osim toga, drugi stepen će posedovati propulzivni sistem za kontrolu položaja (RCS) koji će se temeljiti na hidrazinu. Što se tiče konstrukcije samog MAV-a, Nasi do pre dve godine nije bilo jasno hoće li koristiti čvrsto ili hibridno gorivo (mješavinu čvrstog i tečnog). Prvo je stabilnije i može ostati pohranjeno bez problema godinama ako bude potrebno, što je osnovni preduslov za raketu koja će biti u kosmosu nekoliko godina, ali drugo je efikasnije i omogućuje lansiranje veće količine tereta sa Marsa u orbitu.
Na kraju, Nasin Marshallov Centar i JPL su odlučili da bi najbolja konfiguracija za MAV bila dvostepena raketa na čvrsto gorivo (TSTO). 'Northrop Grumman', kompanija zadužena za moćne SRB bustera za SLS, između ostalih projekata biće zadužena za izradu motora. Kontrola trajektorije će biti sprovođena kretanjem mlaznica pomoću elektromehaničkih aktuatora.
MAV u kontejneru SRL sonde.
Najnoviji MAV dizajni.
Najnovije idejno rešenje za konstrukciju rakete MAV iz 2020. godine.
Konstrukcija ove 'rakete' složenija je nego što se možda čini, jer moramo imati na umu da će biti izložena temperaturama i dozama zračenja koje su vrlo različite od onih koje svaka zemaljska raketa mora da izdrži. Tokom boravka na Marsu, MAV će biti zaštićen unutar SRL sonde, ali će trpeti temperature do -63°C, pa će morati da ima sistem kontrole toplote kako ne bi pala ispod -40°C i tako izbegao oštećenja elektronike i određenih sistema. Pre lansiranja, temperatura ne sme pasti ispod -20°C (-2°C u slučaju hidrazinskog pogonskog sistema).
MAV je najavljen kao prva raketa koja će uzleteti s Marsa, ali da li će to biti? Pa zavisi, jer se ne takmiči sam. Ostavljajući po strani Marsove planove 'SpaceX-a' i njegovog 'Starshipa', imamo kinesku misiju 'Mars Sample Return Mission', koja se sastoji od dve sonde — orbiter od 5 tona i lender od 2,5 tone — koje bi trebale da budu lansirane 2028. kako bi prikupile 1 kg Marsovog kamenja. Konkretno, cilj kineske misije je da uzorci stignu u Kinu do 2031. godine. Imajući na umu da bi SRL i ERO misije mogle biti odgođene do 2028, što bi značilo da se kapsula MSR neće vratiti na Zemlji do 2033, nije nerazumno zaključiti da će Kinezi možda preduhitriti SAD. Možda kineska misija — 'Tianwen 2'? 'Tianwen 3'? – imaće i svoj MAV, o kome za sada nemamo nikakve poznate tehničke detalje.
MEV unutar sonde SRL.
Profil sekvence uletanja MAV-a.
Hidrazinski monopropelantni sistem za kontrolu položaja MAV-a.
Kada je pre nekoliko godina Kina najavila ovu misiju, mnogi su se smeškali na mogućnost da bi ta azijska zemlja mogla da pretekne američku misiju MSR. Danas, nakon uspeha misije 'Tianwen 1' i rovera 'Zhurong', niko se više ne smeje. Iako je kineska misija sa naučnog stajališta manje ambiciozna, upravo iz tog razloga ima veće šanse da bude prva. Ko će pobediti u ovoj trci za donošenje prvih uzoraka s Marsa na Zemlju? Ko će prvi uspeti da lansira raketu s Marsa?
Šema kineske misije donošenja uzoraka sa dve sonde koja će biti lansirana 2028. godine i koja bi trebala da donese uzorke na Zemlju 2031. (CASC).
Dve sonde kineske misije uzimanja uzoraka, s elementima misija 'Tianwen 1' i 'Chang'e 5' (CNSA).
Kineski MAV: crtež buduće kineske sonde za donošenje uzoraka s raketom koje će ostaviti u (CASC).
