ภารกิจอ้างอิงการออกแบบของ NASA 3.0

โครงการ NASA Design Reference Mission 3.0เป็นการ ศึกษา ของ NASAเกี่ยวกับภารกิจส่งมนุษย์ไปอวกาศที่ดาวอังคารในช่วงทศวรรษ 1990 เป็นแผนสำหรับโครงสร้างการสำรวจดาวอังคารโดยมนุษย์ และได้รับการเผยแพร่ในปี 1998 ในฐานะส่วนเพิ่มเติมจากแผนการออกแบบเบื้องต้นที่เผยแพร่ในปี 1994 แผนดังกล่าวประกอบด้วยการปล่อยจรวดหลายครั้งเพื่อส่งยานขนส่งอวกาศ อุปกรณ์สำรวจพื้นผิว และลูกเรือไปยังดาวอังคาร และนำลูกเรือกลับสู่โลกในช่วงต้นศตวรรษที่ 21 มีการสำรวจเทคโนโลยีต่างๆ เพื่อใช้ในการส่ง payloads ขึ้นสู่อวกาศ ส่งไปยังดาวอังคาร และลดน้ำหนักโดยรวมของภารกิจด้วยเทคโนโลยีหรือเทคนิคต่างๆ รวมถึงพลังงานนิวเคลียร์ พลังงานแสงอาทิตย์ การเบรกด้วยแรงต้านอากาศ และการใช้ทรัพยากรในพื้นที่

ภาพรวม

การศึกษานี้ดำเนินการโดยทีมสำรวจดาวอังคารของนาซา ณ ศูนย์อวกาศจอห์นสัน (JSC) ของนาซาในช่วงทศวรรษ 1990 บุคลากรจากศูนย์ภาคสนามหลายแห่งของนาซาได้ร่วมกันกำหนด "ภารกิจอ้างอิง" เกี่ยวกับการสำรวจดาวอังคารโดยมนุษย์ แผนดังกล่าวอธิบายถึงภารกิจแรกของมนุษย์ไปยังดาวอังคาร พร้อมด้วยแนวคิดการปฏิบัติงานและเทคโนโลยีที่จะใช้เป็นโครงสร้างพื้นฐานเบื้องต้น โครงสร้างของภารกิจอ้างอิงดาวอังคารสร้างขึ้นจากงานก่อนหน้านี้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งงานของกลุ่มสังเคราะห์ (1991) และ แนวคิด ของโรเบิร์ต ซูบริน (1991) เกี่ยวกับการใช้เชื้อเพลิงที่ได้จากชั้นบรรยากาศของดาวอังคาร วัตถุประสงค์หลักของภารกิจอ้างอิงคือเพื่อกระตุ้นความคิดและการพัฒนาเพิ่มเติมเกี่ยวกับแนวทางทางเลือกที่สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพ ลดความเสี่ยง และลดต้นทุน การปรับปรุงสามารถทำได้ในหลายระดับ เช่น ระดับสถาปัตยกรรม ภารกิจ และระบบ

รายงานของภารกิจอ้างอิงเวอร์ชัน 3.0 ระบุว่า:

จากผลงานของภารกิจอ้างอิงดั้งเดิม (เวอร์ชัน 1.0) ^{[ 1 ]}กลยุทธ์สำหรับการสำรวจดาวอังคารโดยมนุษย์ได้พัฒนาจากรูปแบบดั้งเดิมไปสู่รูปแบบที่มีมวลระบบลดลง ใช้ยานปล่อยที่เล็กกว่าและเหมาะสมกว่า และใช้เทคโนโลยีที่ทันสมัยกว่า ขั้นตอนที่ทีมสำรวจได้ดำเนินการนั้นมีแรงจูงใจมาจากความต้องการลดมวลของเที่ยวบินส่งสัมภาระ รวมถึงต้นทุนภารกิจโดยรวม โดยไม่ก่อให้เกิดความเสี่ยงเพิ่มเติมต่อภารกิจ การกำจัดความจำเป็นในการใช้ยานปล่อยขนาดใหญ่และหนัก และการลบเที่ยวบินส่งที่อยู่อาศัยที่ซ้ำซ้อนในเวอร์ชัน 3.0 ทำให้การปล่อยจากโลกสองครั้งถูกกำจัดออกไป ผลลัพธ์สุทธิคือภารกิจอ้างอิงเวอร์ชัน 3.0 ในปัจจุบัน ซึ่งต้องการมวลที่ฉีดเข้าไปประมาณครึ่งหนึ่งของภารกิจอ้างอิงปี 1993/94 ^{[ 2 ]}^{: 28}

วัตถุประสงค์ของแผนอ้างอิง รวมถึงการอัปเดตเวอร์ชัน 3.0 คือการจัดเตรียมแม่แบบสำหรับการวางแผนภารกิจดาวอังคารและเทคโนโลยีต่างๆ และเพื่อกระตุ้นความคิดและแนวคิดเพิ่มเติมสำหรับภารกิจดาวอังคารใน "ชุมชนนักสำรวจและอื่นๆ" ^{[ 2 ]}^{: 1}

แง่มุมต่างๆ

รายการ: ^{[ 2 ]}

รถบรรทุกสินค้า
ยานพาหนะที่ควบคุมโดยนักบิน
ยานลงจอดบนพื้นผิวดาวอังคาร
ที่อยู่อาศัยบนพื้นผิวที่เป่าลมได้
ยานปล่อยแม็กนัม
การศึกษาด้านระบบขับเคลื่อน รวมถึง
- จรวดความร้อนนิวเคลียร์
- โซลาร์ไฟฟ้า
ยานกลับสู่โลก
การเบรกด้วยแรงต้านอากาศที่ดาวอังคาร
ทรัพยากรในพื้นที่
เบ็ดเตล็ด รายการอื่นๆ

รายการภารกิจ

DRM 3.0 ครอบคลุมหรือกล่าวถึงสถาบัน ยานพาหนะ และแนวคิดภารกิจที่หลากหลาย ซึ่งได้รับการสำรวจหรือวิเคราะห์เพิ่มเติม^{[ 2 ]}

ตัวอย่าง: ^{[ 2 ]}^{: 17–27}

ยานปล่อยจรวดแบบใช้แล้วทิ้งที่ได้รับการพัฒนา (EELV)
ยานลงจอดบนโลก
หน่วยเคลื่อนที่ EVA
โมดูลขับเคลื่อนไฟฟ้า
ยานกลับสู่โลก
กิจกรรมนอกยานอวกาศ
ที่อยู่อาศัยบนดาวอังคาร
ยานปล่อยจรวดยกของหนัก
มวลเริ่มต้นในวงโคจรต่ำของโลก
การใช้ทรัพยากรในพื้นที่
น้ำยาเพิ่มพลังบินกลับ
ระบบช่วยชีวิต
ยานขึ้นสู่ดาวอังคาร
ยานส่งผ่านดาวอังคาร
ระบบขับเคลื่อนด้วยความร้อนนิวเคลียร์
จรวดความร้อนนิวเคลียร์
ยานวิจัยควบคุมความดัน
การจัดการและการกระจายพลังงาน
แผงเซลล์แสงอาทิตย์
ระบบควบคุมปฏิกิริยา
ยานพาหนะที่ดัดแปลงจากกระสวยอวกาศ
ระบบขับเคลื่อนด้วยพลังงานแสงอาทิตย์
ระบบขนส่งอวกาศ
ที่อยู่อาศัยของการขนส่ง
ระบบป้องกันความร้อน

สถาบันต่างๆ

ศูนย์วิจัยเอมส์
ศูนย์การบินอวกาศมาร์แชลล์
ห้องปฏิบัติการไอพ่นขับเคลื่อน
ศูนย์อวกาศจอห์นสัน
ศูนย์อวกาศเคนเนดี
ศูนย์วิจัยแลงลีย์
ศูนย์วิจัยลูอิส (ต่อมาเปลี่ยนชื่อเป็นศูนย์วิจัยเกล็นน์)

แผนภารกิจ

อินโฟกราฟิกแสดงลำดับการปล่อยจรวดไปยังดาวอังคารและการออกแบบโดยรวม ด้านซ้ายแสดงลำดับการปล่อยจรวดที่จะส่งอุปกรณ์ภารกิจไปยังดาวอังคาร และด้านขวาแสดงวิธีการใช้งาน^{[ 3 ]}ส่วนประกอบหลักที่ถูกส่งไปคือยานกลับสู่โลก ซึ่งจะใช้การเบรกด้วยแรงต้านอากาศเพื่อเข้าสู่วงโคจรของดาวอังคาร ต่อมา ยานลงจอดบนดาวอังคารจะนำฮาร์ดแวร์ที่สำคัญไปยังพื้นผิวของดาวอังคาร ซึ่งจะใช้การเบรกด้วยแรงต้านอากาศเช่นกัน สุดท้าย ลูกเรือจะลงจอดบนพื้นผิวและใช้ฮาร์ดแวร์ที่วางไว้ล่วงหน้าเพื่อดำเนินภารกิจแล้วกลับสู่โลก แผนนี้จะใช้การผลิตเชื้อเพลิงในพื้นที่สำหรับขั้นตอนการขึ้นสู่ดาวอังคารของลูกเรือที่กลับมา ทั้งการดักจับด้วยแรงต้านอากาศและการผลิตทรัพยากรในพื้นที่เป็นวิธีการลดน้ำหนักการปล่อยจรวดโดยรวมของแผนภารกิจ

ดูเพิ่มเติม

ลิงก์ภายนอก