stringtranslate.com

Misión de referencia de diseño a Marte

Vehículo de ascenso a Marte para seis personas de DRA5

La Misión de Referencia de Diseño de la NASA a Marte ("DRM") se refiere a una serie de estudios de diseño conceptual de la NASA de las misiones para enviar humanos a Marte . [1] [2] El término relacionado, Arquitectura de Referencia de Diseño (DRA), se refiere a las secuencias completas de misiones y la infraestructura de apoyo.

Se trata de estudios de referencia que resumen la tecnología actual y los posibles enfoques para una misión humana a Marte , y no son un programa de misión real. Según la NASA, los documentos "representan una 'instantánea' del trabajo en curso en apoyo de la planificación para la futura exploración humana de la superficie marciana". [3] Las misiones de referencia de diseño se utilizan para estudios de intercambio de tecnología , para analizar el efecto de diferentes enfoques de la misión.

Misión de diseño de referencia (1993)

Concepto artístico de un hábitat en Marte, 1993

La primera Misión de Referencia de Diseño de Marte [4] fue un estudio de la NASA completado en mayo de 1993, bajo los auspicios de la Iniciativa de Exploración Espacial (SEI). [5] El objetivo [6] era desarrollar una "Misión de Referencia" basada en estudios y datos previos, donde la Misión de Referencia sirva como base para comparar diferentes enfoques y criterios de estudios futuros.

El estudio se basó en el diseño de la misión Mars Direct de Robert Zubrin , a la que Zubrin denominó Mars Semi-Direct, y también introdujo varios cambios importantes, como por ejemplo una tripulación más grande y un vehículo de ascenso a Marte dedicado que debía realizar un encuentro en órbita marciana al estilo Apolo con el vehículo de retorno a la Tierra, que debía permanecer en órbita. [7] [8] La misión de referencia de diseño reemplazó a la SEI anterior como plan de misión vigente.

Enfoque y resultados

Las conclusiones del estudio fueron que la masa total de la misión era de aproximadamente 900 toneladas métricas para la primera tripulación (3 vehículos de carga, 1 vehículo tripulado). El estudio señaló que el desarrollo del gran vehículo de lanzamiento es un sistema costoso y de largo plazo, y que se deberían investigar enfoques que utilicen vehículos de lanzamiento más pequeños. [6]

Misión de referencia de diseño 2.0

En 1997, se formó un equipo de estudio de exploración de Marte de la NASA y se realizó una versión más detallada de la misión de referencia de diseño original. El plan describe las primeras misiones humanas a Marte con el concepto de operaciones y tecnologías que se utilizarían como primer borrador de una arquitectura. Según el informe:

El personal que representa a varios centros de campo de la NASA ha formulado una "Misión de Referencia" que aborda la exploración humana de Marte. Este informe resume su trabajo y describe un plan para las primeras misiones humanas a Marte, utilizando enfoques que son técnicamente factibles, tienen riesgos razonables y costos relativamente bajos. La arquitectura de la Misión de Referencia a Marte se basa en trabajos previos del Grupo de Síntesis (1991) y los conceptos de Zubrin (1991) para el uso de propulsores derivados de la atmósfera marciana. Para definir la Misión de Referencia, se han hecho elecciones. En este informe, se documenta la justificación de cada elección; sin embargo, avances tecnológicos imprevistos o decisiones políticas podrían cambiar las elecciones en el futuro. [9]

Según Portree [1], "la evolución posterior del DRM se centró en minimizar el peso de la nave espacial en un esfuerzo por reducir el coste estimado de la misión". Aunque no se le dio oficialmente la designación "2.0", la versión "depurada" (es decir, con masa reducida) de 1997 se conoce con la designación 2.0 en documentos posteriores. [10]

Misión de referencia de diseño 3.0

Misión de referencia de diseño 3.0

La Misión de Referencia de Diseño 3.0 [11] fue una continuación del estudio de 1997 realizado por el Equipo de Exploración de Marte de la NASA, y el informe se publicó en junio de 1998 como apéndice al estudio de 1997. El propósito declarado de la Misión de Referencia era estimular una mayor reflexión y desarrollo de enfoques alternativos: "Tiene como objetivo identificar y aclarar los "impulsores" del sistema, o fuentes significativas de costos, rendimiento, riesgo y variación del cronograma. No representa un enfoque final o recomendado para las misiones humanas a Marte. Actualmente, el Equipo de Exploración está estudiando varios escenarios alternativos, incluidas misiones de exploración humana a la Luna, asteroides u otros objetivos más allá de la órbita terrestre, así como el empleo de diferentes enfoques técnicos para resolver los desafíos tecnológicos y de la misión. La comparación de enfoques alternativos proporciona la base para la mejora continua de los planes de inversión en tecnología y la comprensión general de las futuras misiones de exploración humana. El apéndice representa una "instantánea" del trabajo en curso en apoyo de la planificación de futuras misiones de exploración humana hasta mayo de 1998. [12]

El informe de la Misión de Referencia Versión 3.0 afirma:

A partir del trabajo de la Misión de Referencia original (Versión 1.0), la estrategia para la exploración humana de Marte ha evolucionado desde su forma original a una de masa reducida del sistema, uso de un vehículo de lanzamiento más pequeño y razonable, y uso de tecnología más actual. Las medidas que ha adoptado el Equipo de Exploración están motivadas por la necesidad de reducir la masa de los vuelos de entrega de carga útil, así como el costo total de la misión, sin introducir riesgos adicionales para la misión. Al eliminar la necesidad de un gran vehículo de lanzamiento de carga pesada y suprimir el vuelo redundante de entrega del hábitat en la Versión 3.0, se eliminaron dos lanzamientos desde la Tierra. El resultado neto es una Misión de Referencia de la Versión 3.0 actual que requiere una masa inyectada de aproximadamente la mitad de la de la Misión de Referencia de 1993/94. [12]

Misión de referencia de diseño 4.0

El objetivo de la Misión de Referencia de Diseño 4 en 1998 fue perfeccionar el DRM 3.0 para mejorar las debilidades identificadas, proporcionar un mayor refinamiento del diseño y los conceptos de los sistemas y mejorar la estrategia de reducción de riesgos. [6]

DRM 4.0 examinó las variantes de propulsión térmica nuclear [10] [13] y propulsión eléctrica solar [14] del sistema de transporte de Marte.

Principales resultados

Los principales resultados del estudio fueron [6]

Arquitectura de referencia de diseño 5.0

Concepto para la arquitectura de la misión de referencia de diseño de la NASA 5.0 (2009)

La Misión de Referencia de Diseño 5.0 de la NASA [15] se realizó en 2009. [16] con una adenda en julio de 2009, [17] y una segunda adenda en marzo de 2014 [18]

También existe una versión de DRA5 llamada Austere Human Missions to Mars , producida en 2009 que tiene una cantidad reducida de hardware y número de objetivos.

A partir de 2017, 5.0 es la versión más reciente de la misión de referencia de diseño. [19]

Diagrama de algunos diseños de misiones a la Tierra y Marte

Véase también

Referencias

  1. ^ ab Portree, David, Humans To Mars: Fifty Years of Mission Planning, NASA-SP-2001-4521, Monographs in Aerospace History Number 2; Capítulo 10, "Design Reference Mission", páginas 89-99 (consultado el 29 de septiembre de 2015).
  2. ^ Weaver, David B. y Michael B. Duke, "Estrategias de exploración de Marte: un programa de referencia y comparación de arquitecturas alternativas", Documento de conferencia AIAA-93-4212, (1993)
  3. ^ Stephen J. Hoffman (ed.), The Mars Surface Reference Mission: A Description of Human and Robotic Surface Activities Archivado el 5 de octubre de 2006 en Wayback Machine , NASA/TP-2001-209371 (consultado el 29 de septiembre de 2015)
  4. ^ Weaver, David B., Michael B. Duke y Barney B. Roberts, "Estrategias de exploración de Marte: una misión de diseño de referencia", Congreso Astronáutico Internacional de 1993, documento IAF-93-Q.1.383 (1993)
  5. ^ Misión de referencia de diseño 1 Archivado el 30 de octubre de 2005 en Wayback Machine , Encyclopedia Astronautica (consultado el 29 de septiembre de 2015)
  6. ^ abcde Douglas R. Cooke, An Overview of Recent Coordinated Human Exploration Studies, Oficina de Desarrollo Avanzado, Centro Espacial Johnson de la NASA, enero de 2000 (consultado el 30 de septiembre de 2015)
  7. ^ Zubrin, Robert (1996). El caso de Marte: el plan para colonizar el planeta rojo y por qué debemos hacerlo . Nueva York: Free Press. ISBN 978-0-684-83550-1.
  8. ^ Portree, David SF "La misión de referencia de diseño de la NASA a Marte se vuelve nuclear (2001)".
  9. ^ SJ Hoffman y DI Kaplan (eds.), "|Collection|NASA%2520STI||17|Collection|NACA%26Ntx%3Dmode%2520matchallpartial%26Ntk%3DAll%26Ns%3DDocument-ID|0%26N%3D0%26Ntt%3DSP-6107 Human Exploration of Mars: The Reference Mission of the NASA Mars Exploration Study Team", NASA SP-6107, NASA JSC Exploration Office, julio de 1997. (consultado el 30 de septiembre de 2015) Disponible en el sitio web de la Universidad de Maryland: http://spacecraft.ssl.umd.edu/design_lib/NASA-SP6107.Mars_DRM.pdf (consultado el 29 de septiembre de 2015)
  10. ^ de David SF Portree, "La misión de referencia de diseño de la NASA para Marte se vuelve nuclear (2001)", Wired, 18 de enero de 2014 (consultado el 29 de septiembre de 2015)
  11. ^ Misión de referencia de diseño 3 Archivado el 2 de febrero de 2007 en Wayback Machine , Encyclopedia Astronautica (consultado el 29 de septiembre de 2015)
  12. ^ ab Drake, Bret G. (ed.), Reference Mission Version 3.0: Addendum to Human Exploration of Mars: The Reference Mission of the NASA Mars Exploration Study Team, NASA JSC Exploration Office, junio de 1998. También disponible como NASA Report NASA/SP-6107-ADD Archivado el 14 de julio de 2007 en Wayback Machine.
  13. ^ Referencia de diseño Misión 4 NTP Archivado el 14 de junio de 2006 en Wayback Machine , Encyclopedia Astronautica (consultado el 29 de septiembre de 2015)
  14. ^ Misión de referencia de diseño 4 SEP Archivado el 16 de marzo de 2006 en Wayback Machine , Encyclopedia Astronautica (consultado el 29 de septiembre de 2015)
  15. ^ Drake, BG, "Exploración humana de Marte, arquitectura de referencia de diseño 5.0", IEEE Aerospace Conference 2010, Big Sky, MT, 6-13 de marzo de 2010, págs. 1-24; DOI: 10.1109/AERO.2010.5446736 (consultado el 29 de septiembre de 2015)
  16. ^ Mars Architecture Steering Group (Bret G. Drake, ed.), Human Exploration of Mars Design Reference Architecture 5.0 , NASA/SP–2009–566, Sede de la NASA, julio de 2009 (consultado el 29 de septiembre de 2015)
  17. ^ Mars Architecture Steering Group (Bret G. Drake, ed.), "Reference Mission Version 5.0 Addendum", NASA/SP–2009–566-ADD, Centro Espacial Lyndon B. Johnson de la NASA, julio de 2009 (consultado el 29 de septiembre de 2015)
  18. ^ Bret G. Drake y Kevin D. Watts (eds.) Human Exploration of Mars Design Reference Architecture 5.0, Addendum #2, NASA/SP-2009-566-ADD2, Centro Espacial Johnson de la NASA, Houston, TX, marzo de 2014 (consultado el 29 de septiembre de 2015)
  19. ^ Foust, Jeff (23 de enero de 2015). «La NASA no está preparada para actualizar la arquitectura de la misión a Marte». Space News . Consultado el 29 de septiembre de 2015 .