Поиск подрядчиков для миссии Mars Sample Return (MSR) по доставке образцов марсианского грунта, которые трудолюбиво собирает ровер Perseverance, NASA объявило в апреле. Из-за сокращения финансирования и увольнений в Лаборатории реактивного движения она оказалась под угрозой срыва, несмотря на «высочайший приоритет для планетарной науки» и то, что готовилась она в течение десятилетий. Стоимость MSR выросла с $ 8 млрд до $ 11 млрд, а сроки реализации сдвинулись на «после 2040 года».
Поэтому в NASA стали искать способы снизить стоимость MSR и осуществить ее в начале 2030-х. В июне управление объявило, что предложения от семи компаний получат по $ 1,5 млн на создание концепций MSR. Rocket Lab в этом списке не было, однако в NASA объяснили, что имеют право на пересмотр поданных заявок. В итоге в конце сентября компания получила от управления $ 625 тыс.
Согласно резюме предложений от соискателей финансирования на MSR (pdf) Rocket Lab планирует использовать свою ракету Neutron как базовый носитель для двух космических аппаратов. Реализация миссии потребует двух запусков с двухнедельным интервалом. Первый выведет на орбиту аппарат Earth Return Orbiter (ERO), другой — посадочный модуль Mars Ascent Vehicle (MAV), который опустится на красную планету. Там ровер Perseverance погрузит в него собранные образцы грунта, после чего модуль отправится на орбиту Марса. На ней MAV встретится с ERO, передаст ему образцы, после чего последний отправится к Земле.
— Возвращение образцов с Марса станет одной из самых сложных миссий, которые когда-либо предпринимало NASA, и крайне важно, чтобы мы выполнили ее быстрее, с меньшим риском и с меньшими затратами, — сказал администратор NASA Билл Нельсон. — Я рад видеть инициативу, которую представляют эти компании, центры и партнеры, пока мы ищем свежие, захватывающие и инновационные идеи для раскрытия великих космических секретов красной планеты.
Rocket Lab планирует, что стоимость миссии составит не более $ 2 млрд. Также компания планирует успеть к окну запуска, которое открывается в 2028 году, чтобы успеть доставить образцы не позднее 2033 года, а при идеальном раскладе — в сентябре 2031-го. Время работает против инженеров: марсоход Perseverance, один из ключевых элементов миссии, работает на Марсе уже довольно долго, и неясно, сколько еще он протянет. Если ровер выйдет из строя раньше, чем удастся осуществить миссию, придется искать новые варианты доставки образцов.
Дело в том, что Perseverance всегда собирал два образца. Половина осталась на марсоходе, а другая была доставлена в специальное место, которое NASA определило как хранилище образцов. В случае, если Perseverance потеряет работоспособность до прибытия MAV, на Марс придется посылать новый аппарат, подобный вертолету Ingenuity, чтобы забирать образцы из «хранилища» и доставлять их к MAV. А это — новые затраты и новые задержки.
— Мы разработали инновационную концепцию миссии, чтобы сделать ее доступной и провести по ускоренному графику, — сказал Питер Бек, исполнительный директор Rocket Lab. — В последние годы Rocket Lab методично реализует стратегию экономически эффективной планетарной науки, что делает наше предложение подходящим для обеспечения недорогого и быстрого возвращения образцов с Марса.
Вместе с Rocket Lab над решением проблемы, как было сказано, работают еще семь компаний. Все они сосредоточились на уменьшении стоимости и сокращении сроков реализации MSR.
Blue Origin, например, использует наработки, сделанные для лунного посадочного модуля Blue Moon. Его архитектура, как заявляют в компании, позволит снизить массу марсианских аппаратов, а значит, сделать дешевле их выведение в космос и позволит им взять с Марса больше образцов.
Aerojet Rocketdyne также ищет способы снизить массу космических аппаратов, чтобы использовать для посадки на Марс схему «небесный кран», апробированную на Curiosity и Perseverance. Космический аппарат входит в атмосферу Марса на высокой скорости, защищенный теплозащитным экраном. На определенной высоте раскрывается парашют, чтобы замедлить спуск. После замедления теплозащитный экран отделяется, и аппарат начинает спускаться на платформе. На высоте около 20 м от поверхности платформа с реактивными двигателями (собственно «небесный кран») включается и удерживает аппарат в воздухе. Затем он опускается на поверхность Марса на тросах. Как только посадочный модуль касается поверхности, тросы отцепляются, и «небесный кран» улетает на безопасное расстояние, чтобы не повредить его. Эта технология позволила безопасно доставить оба марсохода на поверхность Марса, обеспечивая точность и минимизируя риск повреждений.
SpaceX, разумеется, делает ставку на Starship — увы, никаких дополнительных подробностей компания не раскрывает.
NASA собирается использовать наработки компаний вместе с собственными исследованиями, уже проведенными Лабораторией реактивного движения. Результаты должны быть представлены уже в конце осени, после чего управление примет окончательное решение об архитектуре MSR.
— Мы считаем, что работа выглядит очень многообещающей, что мы можем обеспечить гораздо более дешевый возврат образцов с Марса и мы можем сделать это намного быстрее, чем предлагалось ранее, — сказал администратор NASA Билл Нельсон.