Компания Airbus была выбрана Европейским космическим агентством (ESA) в качестве разработчика первого космического грузового корабля Earth Return Orbiter (ERO), предназначенного для доставки на Землю марсианского грунта. Доставка образцов пород с Марса – совместный проект ESA и NASA.
Для сбора образцов грунта с поверхности Красной планеты Airbus построит марсоход Sample Fetch Rover (SFR), который наряду с Earth Return Orbiter станет частью программы по исследованию Марса. Манипулятор для переноса образцов (Sample Transfer Arm, STA), который будет передавать грунт с марсохода на ракету Mars Ascent Vehicle (MAV), станет третьим элементом европейской части программы. Стоимость контракта на разработку ERO составляет 491 миллион евро.
Миссия продлится 5 лет. Космический корабль, который отправится к Марсу, будет выполнять функцию связного ретранслятора между командным центром и марсоходом, затем примет образцы грунтовых пород и доставит их на Землю. Образцы почвы и горных пород, собранные марсоходом, будут храниться на поверхности в небольших пробирках до отправки на орбиту на борту Mars Ascent Vehicle. Сам проект по разработке марсохода сейчас находится на стадии исследований.
Во время запуска ERO Airbus применит систему автономного сближения и стыковки, ранее использовавшуюся при разработке автоматического грузового корабля (Automated Transfer Vehicle, ATV) и европейского космического корабля JUICE во время первой европейской миссии на Юпитер.
«Мы используем опыт, накопленный во время таких проектов, как Rosetta, Mars Express, Venus Express, Gaia, ATV, BepiColombo и JUICE, чтобы обеспечить успех этой миссии. Доставка образцов марсианского грунта на Землю станет выдающимся достижением, которое выведет исследование космоса на новый уровень, и Airbus рад принять этот вызов в рамках совместной международной миссии», – отметил Жан-Марк Наср (Jean-Marc Nasr), глава Airbus Space Systems.
Вес космического корабля, который запустят в 2026 году на ракете Ariane 6, составит более 6 тонн, длина – 6 метров. Его оснастят солнечными батареями площадью 144 м2 и размахом более 40 м, способными обеспечить полет космического корабля на Марс, который продлится около года. На корабле установлена гибридная двигательная система, состоящая из электрического двигателя для этапов межпланетного полета и сближения с Марсом и реактивного двигателя для выхода на орбиту. По прибытии он будет обеспечивать связь между марсоходами NASA Perseverance Rover и Sample Retrieval Lander (SRL).
На втором этапе ERO должен будет обнаружить и забрать с орбиты контейнер размером с баскетбольный мяч, в котором будут храниться пробирки с образцами, собранными марсоходом. Все это будет происходить на расстоянии 50 миллионов километров от пункта управления на Земле. Затем контейнер будет помещен в герметичную камеру внутри посадочного аппарата (Earth Entry Vehicle, EEV), который в итоге и доставит груз на Землю. Такая тройная защита позволит в сохранности транспортировать ценные образцы на нашу планету. ERO понадобится год, чтобы вернуться к Земле, где он запустить посадочный аппарат по точно рассчитанной траектории к заранее определенной точке приземления, прежде чем выйдет на орбиту вокруг Солнца.
После прибытия на Землю образцы будут переданы в специализированную лабораторию, где они будут помещены в карантин. Затем их распечатают и проведут первоначальные измерения для создания подробного каталога, позволяющего в дальнейшем использовать образцы для научных исследований.
Airbus будет отвечать за запуск ERO, разработку космического корабля в Тулузе и анализ предстоящей миссии на базе в Стивенидже. Thales Alenia Space Turin займётся сборкой космического корабля и разработкой системы связи и впоследствии предоставит модуль вывода на орбиту. ArianeGroup произведет ионные двигатели RIT-2X.
Mars Sample Return – серия из трех самостоятельных миссий, цель которых – доставить образцы грунта с Марса на Землю до конца 2031 года.
Марсоход NASA Perseverance, запущенный в июле 2020 года, должен приземлиться на Красной планете в феврале 2021 года. Perseverance будет собирать образцы с Марса, хранить их в пробирках и оставлять пробирки в специальных хранилищах для того, чтобы впоследствии Sample Fetch Rover собрал их и отправил на Землю.
Запуск аппарата по сбору образцов (Sample Retrieval Lander, SRL) под руководством NASA запланирован на 2026 год. Он состоит из манипулятора для переноса образцов (Sample Transfer Arm, STA), марсохода для сбора образцов (Sample Fetch Rover, SFR) и ракеты Mars Ascent Vehicle (MAV). Марсоход приземлится в непосредственной близости от хранилища пробирок с образцами грунта в кратере Езеро, после чего SFR соберет пробирки и вернется на платформу посадочного модуля. STA перенесет пробирки с образцами в орбитальный контейнер, а затем погрузит его на ракету, которая транспортирует объект на орбиту Марса, где его заберет ERO и доставит обратно на Землю.
ERO отправит посадочный аппарат Earth Entry System на поверхность Земли. После того, как он приземлится в пустыне штата Юта, образцы будут доставлены в специализированную лабораторию.
