Mars Sample Return

Ich habe gerade die Zahlen für die Massen der Raumfahrzeuge verglichen:

• Fobos-Grunt (2011): 8,1 t
• Mars-Net (2016): 8,1 t
• Mars-Grunt (2018): 6,0 t
• Mars-Net 2 (2020): 8,1 t

Vielleicht zählt man bei Mars-Grunt das interplanetare Antriebssystem nicht mit dazu? Immerhin soll hier nicht die Sojus 2 sondern eine Angara 5 zum Einsatz kommen. Die hat doch deutlich mehr Bums?

Also Phobos Grunt muss mit Antriebssektion sein, keine russische Rakete schafft 8 Tonnen zum Mars. 

Die beiden Philosophien sind interessant: Eine Mission, die alles macht (russischer Ansatz) vs. 2 oder 3 Missionen, die jeweils einen Teil lösen (NASA/ESA-Ansatz).

Technologisch halte ich den westlichen Ansatz für "sicherer", da man einzelne Elemente nacheinander lösen kann. Gleichzeitig steht da die Gefahr, dass man die letzte Etappe nicht mehr angeht/streicht ... ein Managementproblem.

Naja, 8 t sind es vielleicht vor dem Start aus der Erdumlaufbahn zum Mars.

Das interplanetare Antriebssystem hat verdächtig große Solarzellenflächen. Plant man da etwa elektrische Triebwerke mit ein?

Mars-Net ist inklusive integrierter Fregat, ohne landet man bei ca 3t (Start mit Sojus-2)
Fobos-Grunt liegt bei 13,5t Startmasse inklusive fest integrierter Fregat-SB, die Angabe von 8,1t ist veraltet (2005 - ohne Yinghuo, Start mit Sojus-2 geplant)

Mars-Grunt ist hingegen zu groß, um mit einer Fregat gestartet zu werden, man benötigt eine Bris-M. Diese kann jedoch im Gegensatz zur Fregat nicht integriert werden und zählt daher nicht zur Startmasse. Hier werden tatsächlich 6t Richtung Mars geschossen, nicht nur in den LEO

Die Präsentation mit den 8,1 t für Mars-Net stammt vom Juni 2011.

Jetzt plant man wohl eine Zenit als Träger (wie bei Fobos-Grunt)?

Die Präsentation mit den 8,1 t für Mars-Net stammt vom Juni 2011.

Jetzt plant man wohl eine Zenit als Träger (wie bei Fobos-Grunt)?

Ähm nein, Mars-Net liegt wie gehabt bei 8,1t/Sojus-2
Aber deine Angabe von 8,1t für Fobos-Grunt ist veraltet, das sind mittlerweile 13,5t

Aaaah, jetzt ja.

Technologisch halte ich den westlichen Ansatz für "sicherer", da man einzelne Elemente nacheinander lösen kann. Gleichzeitig steht da die Gefahr, dass man die letzte Etappe nicht mehr angeht/streicht ... ein Managementproblem.

Ich sehe ehrlich gesagt sogar ein geringeres Risiko bei Mars-Grunt als bei Mars Sample Return. MSR würde es ermöglichen, Probleme aufzuteilen und Stück für Stück zu lösen. Aber ist das deshalb besonders sicher, wenn man mehr Missionen hat, die versagen können? Oder die gar abgesagt werden können?

Mars-Grunt selbst halte ich nicht für so riskant - die Systeme, um im Marsorbit zu docken und zur Erde zurückzukehren sind bereits für Fobos-Grunt entwickelt worden. Dvina-TM wird wohl zunächst bei Interheliozond eingesetzt werden und damit erprobt sein (2015/16 glaub ich war die letzte Angabe fürs Startdatum). Neu wäre damit nur der Marslander/die Aufstiegsstufe. Im wesentlichen liegen da wohl auch die größten Schwierigkeiten von MSR - aber davon abgesehen hätte man bereits erprobte Systeme bei Mars-Grunt. Für mich ist das sogar ein sichererer Ansatz

Allerdings muss man natürlich dazu sagen, dass Fobos-Grunt (ein Erfolg ist Grundvorraussetzung für Mars-Grunt) eine Hochrisikomission ist - im Hau-Ruck-Verfahren an die Spitze ist das Ziel, kann aber auch schiefgehen

Da ich nicht weiss ob es sich ein eigener Thread lohnen würde:

Neues zu Red Dragon!

NASA Ames hat wie angekündigt das Red Dragon konzept weiter untersucht und eine interessante Möglichkeit skizziert: Eine Mars-Sample-Return Mission mittels Red Dragon!

Mit RD könnte man 2 Tonnen zum Mars schicken. Das wäre neuer Rekord und gleichzeitig eine Möglichkeit eine MSR zu verwirklichen. Die Rückkehrrakete würde sich im inneren von RD befinden. Wie bekannt würde man RD mittels Falcon Heavy starten und Dragon ohne Fallschirme rein per SuperDracos auf dem Mars (höhere Präzision) landen. Die Rakete mit Probenbehälter  befindet sich im inneren von RD. Diese startet dann mit der Probe zur Erde. Eine zweite Falcon Heavy würde dann ein Vehikel (andere Dragon?) losschicken die den Probenbehälter per Rendezvous einfangen und auf die Erde bringen.

Möglicher Start: 2022

Mehr und eine schöne Grafik zum Missionsschema:
http://www.space.com/24984-spacex-mars-mission-red-dragon.html

Kritiker haben sich schon zu Wort gemeldet. In kurz: Die NASA hat kein Geld dafür, alles an Budget ist bereits verplant.
http://www.examiner.com/article/spacex-red-dragon-mars-sample-return-plan-hampered-by-lack-of-funding

Klingt ja gut. Aber wie bringt man die Rückkehrrakete aus der Kapsel heraus? Den Deckel aufsprengen?

Kosten? Vielleicht macht ja Larry Page das - die NASA kann das nicht

Klingt ja gut. Aber wie bringt man die Rückkehrrakete aus der Kapsel heraus? Den Deckel aufsprengen?

Soweit ich weiß direkt aus Dragon herausstarten. Stelle mir das etwas ähnlich zu einer Lenkwaffe (Boden-Luft-Rakete) vor. Da funktioniert es ja auch "aus einem Kanister" heraus zu starten.

Der Start sollte nicht das Problem sein. Oben ist ja die Stelle, wo normalerweise ein Docking-Adapter sitzen würde. Den läßt man weg. Die Kappe verschließt die Öffnung beim Start und wird dann abgeworfen. Oder öffnet sich im Idealfall erst auf dem Mars. Dann gibt es noch Staubschutz nach der Landung.

Ich frage mich aber, ob die Kosten und Komplikationen mit dem Transfer des Probenbehälters in eine sterile Hülle und Landung mit einem Dragon sein muß. Sieht denn wirklich jemand die Gefahr, man könnte fremde Keime einschleppen? Direkte Landung mit Hitzeschild würde die Kosten fast halbieren. Die Probenkapsel selbst müßte allerdings dicht sein, damit die Probe nicht verschmutzt.

Aber interessant, daß Red Dragon wieder auftaucht. Und jetzt redet man von 2 Tonnen Nutzlast. Ich glaube man hat vorher von mindestens 1 Tonne geredet.

einen Rover müsste man auch mitnehmen... Der dann Proben in einen Probenbehälter gibt.

Oder man landet auf neben Curiosity 

einen Rover müsste man auch mitnehmen... Der dann Proben in einen Probenbehälter gibt.

Oder man landet auf neben Curiosity 

Das war laut Artikel ein Teil des Konzepts. Der schon geplante und wohl auch finanzierte Nachfolger von Curiosity soll Proben sammeln. Man landet dann in der Nähe und die Proben werden übernommen.

a sample collected in a previously landed rover mission, such as NASA’s planned Mars 2020 rover.

In dem Artikel steht auch, daß die Landung ohne Fallschirme, nur mit SuperDraco die nötige Genauigkeit der Landung in der Nähe des Rovers ermöglicht.

Hier eine Präsentation des Red Dragon sample return Konzepts. Die Präsentation zeigt schon Dragon V2, ist also neu. Lang aber sehr interessant. Viele Aspekte werden angesprochen. Das feuern gegen den Überschallstrom und die Auswirkungen auf Luftbremsung.

Ein Detail, das ich interessant fand war die Luftbremsung. Es wurde gesagt, daß die bremsende Oberfläche größer ist als der Durchmesser der Kapsel. Wirksam ist der Durchmesser der Schockfront vor der Kapsel.

Das erarbeitete Konzept hat reichlich Reserven in jeder Hinsicht. Die benötigte Masse und das benötigte Volumen sind deutlich niedriger als das, was Dragon landen kann. Die Leistung einer Falcon Heavy wäre deutlich höher, als für die Mission benötigt. Die Treibstoffmasse wäre ca. 3t, also müßten Zusatztanks installiert werden.

Bei der Landemasse wären Fallschirme unbrauchbar.

Der Moderator Larry Lemke ist vom NASA Ames Research Center.

ws

Machbar mit (bald) vorhandener Hardware, preisgünstig und noch Reserven vorhanden? Besser geht es ja kaum. So macht es wenigstens Sinn, wenn der nächste Rover auf dem Mars Steine sammelt.

Guten Morgen,

hier berichtet SN von aktuellen Gedanken zum Sample-Return bei der NASA:
http://spacenews.com/nasa-eyes-sample-return-capability-for-post-2020-mars-orbiter/

Ein Marsorbiter nach 2020 könnte die von der Oberfläche hoch gebrachten Proben übernehmen. Für 5 Jahre sollte er seine Hauptmission im Orbit erfüllen (Kommunikation + mindestens ein Beobachtungsinstrument). Danach könnte er dazu dienen Proben zu übernehmen und zurückzuführen. Ein elektrischer Antrieb wird mit in Waagschale geworfen.

Ein Problem, was man in der Mission-Mischung sieht: Ein Kommunikationsrelay im Orbit ist wichtig. Wenn der Orbiter tatsächlich den Rücktransport machen würde, verlöre man gleich wieder diese Fähigkeit im Marsorbit. Heute betreibt man ja die "überalterten" Orbiter, um leistungsfähig mit der Oberfläche zu kommunizieren.


Gut, bis jetzt alles Ideen/Gedanken ... keine Pläne ...

Lange war es ruhig um eine Mars Sample Return Mission, aber nun scheint Bewegung in die Sache zu kommen.

Etwas untergegangen ist, dass die NASA und ESA im April dieses Jahres eine Vereinbarung unterzeichnet haben um an einem Plan fuer eine gemeisame MSR zu entwickeln. Als Teil dieses Plans wuerde die ESA 2026 einen Mars Sample Fetch Rover zum Mars schicken welcher die Proben, die NASAs Mars 2020 Rover zurueck gelassen hat, einsammeln soll. Die NASA sponsert dann ein Mars Ascent Vehicle, also eine kleine Rakete um die Proben in den Marsorbit zu schiessen. Ein ebenfalls von der ESA gebauter Earth Return Orbiter wuerde die Proben an sich nehmen, sie zur Erde bringen und sie dann mit Hilfe eines von der NASA gebauten Landemoduls auf die Oberflaeche bringen.

Airbus DS ist bereits letzte Woche von der ESA damit beauftragt worden, mit Studien fuer den Sample Fetch Rover und den Earth Return Orbiter zu beginnen.

Man kann davon ausgehen dass bei der naechsten Ministerratskonferenz der ESA Ende 2019 eine konkretere Entscheidung zu dieser gemeinsamen Mission mit der NASA getroffen wird.

Auch die NASA hat passenderweise bereits angegeben dass man Ende 2019 mit konkreteren Plaenen rechnen kann.

Quelle: http://spacenews.com/esa-awards-mars-sample-return-study-contracts-as-international-cooperation-plans-take-shape/

Ui ... die Architektur hört sich schon jetzt hoch komplex an. Die ganzen Elemente kommen zeitlich weit gestreckt von unterschiedlichen Partnern. Das wird eine echte Herausforderung für die Entwicklung, zumal man ja keinen vollständigen Test des gesamten Komplexes hat.

Das "Earth-Lande-Modul", wäre das ein eigenes Raumfahrzeug samt Rendezvous mit dem Earth-Return-Orbiter im Erdorbit, oder wäre es bereits Teil Earth-Return-Orbiters und macht beim Rpckflug einen direkten Wiedereintritt?

Das "Earth-Lande-Modul", wäre das ein eigenes Raumfahrzeug samt Rendezvous mit dem Earth-Return-Orbiter im Erdorbit, oder wäre es bereits Teil Earth-Return-Orbiters und macht beim Rpckflug einen direkten Wiedereintritt?

Darauf geht der Artikel leider nicht ein, aber ich vermute es ist von vorneherein Teil des Earth Return Orbiters.

Wenn ich mal eine Bestellung aufgeben dürfte.
Nachdem mit MMX und Mars Sample Return zwei Missionen aus der Marsumlaufbahn zurück zur Erde fliegen sollen, wäre es vielleicht hilfreich wenn jemand mal genauer darlegt wie das energietechnisch genau funktioniert. Der mitgeführte Treibstoff ist ja stark begrenzt.
(Wäre auch für einige Journalisten, die hier im Forum vielleicht mitlesen von Interesse. Das könnte man dann durchaus als Artikel auf die Startseite stellen.)

28 Mai 2019
Von Europa zum Mars - und zurück

Seit mehr als 15 Jahren umkreist Europa den Mars. Bis zum Start der ersten Rover-Mission
dauert es noch fast ein Jahr, doch die Ambitionen sind hoch gesteckt, um einen weiteren
Schritt zu gehen: die Rückführung einer Probe vom Roten Planeten.

Der ausführliche Artikel:
http://www.esa.int/ger/ESA_in_your_country/Germany/Von_Europa_zum_Mars_-_und_zurueck

und das Video:
[ Invalid YouTube link ]

Gruß Andreas

Ich mach 'ne dicke Flasche Schampus auf (kein Scherz  ), wenn die das Ding erst mal in einem Stück auf den Boden bringen. Dann können wir gerne über Sample - Return reden.
Ich mag mir gar nicht vorstellen, dass irgendwas schief gehen könnte. Ich verfolg die Exo- Mars Mission ziemlich seit ihren Anfängen, was da an Arbeit drin steckt...