MSR - Mars Sample Return

Primary tabs

Jelikož se diskuze o MSL rozběhla trochu bokem, či spíš skokem dopředu k budoucí misi Mars Sample Return, zakládám vlákno na toto téma.

Prosil bych adminy o přesun relevantních příspěvků od 4.12. z nitě MSL sem.
Díky

Cenovou náročnost i schéma mise tu pak můžem rozebírat až do aleluja, času na to bude dost. Zhruba tak 12 let :)

Na úvod pár základních odkazů:
[url]http://en.wikipedia.org/wiki/Mars_Sample_Return_Mission [/url]
[url]http://www.marsdrive.com/news/mars-sample-return-mission-design-contest.... [/url]
[url]http://www.esa.int/esaMI/Aurora/SEM1PM808BE_0.html [/url]
[url]http://mepag.jpl.nasa.gov/reports/iMARS_FinalReport.pdf [/url]

[quote]Zdá se, že Science Definition Team pro Mars rover 2020 byl už vytvořen.
Měl by mít 12 - 15 členů.
Dne 20.1.2013 obdrželi všichni neúspěšní vědečtí uchazeči o členství v SDT zdvořilostní mail se zamítavým stanoviskem.
[url]http://nasawatch.com/archives/2013/01/nasa-smd-uses-a.html [/url]
... a všichni adresáti (víc než 100) jsou tam uvedeni i s e-maily, ... vskutku zajímavá NASA politika. [/quote]

Ale je mi sympatická, protože je založená na Darwinovi. Věřili byste, že inspekce na jedné mně známé české ZŠ nařídila používat na opravování testů žáků s poruchami učení zelenou propisku místo červené, aby nedocházelo k frustraci?

[quote]Zdá se, že Science Definition Team pro Mars rover 2020 byl už vytvořen.
Měl by mít 12 - 15 členů.

Dne 20.1.2013 obdrželi všichni neúspěšní vědečtí uchazeči o členství v SDT zdvořilostní mail se zamítavým stanoviskem.
[url]http://nasawatch.com/archives/2013/01/nasa-smd-uses-a.html [/url]

... a všichni adresáti (víc než 100) jsou tam uvedeni i s e-maily, ... vskutku zajímavá NASA politika.
[/quote]

Teď jsem se tam koukal a je to již romazané - tedy pokud tomu tak nebylo vždy.

Zveřejněn seznam členů Science definition Teamu pro rover 2020.

[url]http://mars.jpl.nasa.gov/m2020/mission/missionteam/sdt/ [/url]

Program MSR (jak již před lety psal Ervé, je lepší hovořit o programu než o misi) pokročil blíže své realizaci. V průběhu posledního měsíce se zástupci ESA sešli se svými protějšky v NASA a Roskosmosu, aby probrali další vývoj v oblasti robotického výzkumu Marsu. Na přetřes přišel také MSR. NASA po úspěchu s MSL částečně přehodnotila svůj přístup k robotickému průzkumu Marsu a zvýšil se její zájem o něj. To je doloženo (ve zde již diskutované) přípravě mise roveru vycházejícího z MSL v roce 2020. Rusko je po započetí spolupráce s ESA také myšlence MSR velmi nakloněno. Velkým strašákem projektu byla vždy jeho cena, která je nyní odhadována na 5 až 6 miliard euro a je na hranici možností ESA a NASA. Naštěstí NASA po letech odmítání připustila, že by MSR mohl být realizován ve spolupráci všech tří agentur (NASA, ESA, Roskosmos). Nad celým projektem je však pořád mnoho nejasností a otazníků a už technických nebo programových.

Aktuální představa vychází z představy v roce 2010. Cyklus mise tedy je MSR-C -> MSR-R -> MSR-O -> MSR-H. Část MSR-C (Caching rover) měl tvořit americký rover mise ExoMars, po změnách pak společný rover ESA a NASA. Nyní se velmi předběžně počítá s roverem vycházejícím z MSL (start 2020). NASA by se měla snad definitivně rozhodnout na konci června na setkání mezinárodní pracovní skupiny pro průzkum Marsu (IMEWG). další část MSR-R (Sample Retrieval and Launch) by měla být vedena NASA. V případě, že by tato část MSR byla realizována jednou misí, dopravilo by se na Mars najednou startovací zařízení MAV pro vynesení vzorků na oběžnou dráhu kolem Marsu a rover SFR, který by převzal vzorek z MSR-C. V případě, že by mise byla rozdělena na dvě, zajistila by NASA MAV a ESA SFR (realizovala by se nyní potenciálně plánovaná mise přesného přistání na povrchu a vysazení malého roveru do 100 kg). Podmínky na rover jsou docela náročné. Mimo požadavku na hmotnost (nyní studie uvádí 88 kg včetně 20% rezervy, ale bez vědecké o vybavení) je to vysoká míra mobility pro rychlé dosažení MSR-C a návrat k MAV, aby se stihlo vhodné startovací okno. Požaduje se rychlost pohybu alespoò cca 180m/sol a akční rádius 15 km do 180 solů. Po vynesení pouzdra se vzorkem na oběžnou dráhu kolem Marsu by toto mělo být zachyceno další částí MSR-O (Orbiter). Tuto část by měla plně na starost ESA. Dvě nejožehavější technologie jsou setkání a zachycení vzorku a jeho umístění do trojitého bio-kontejneru. Zatím je velkým problémem zajistit dostatečné utěsnění a také dodržet přísné nařízení planetární ochrany (jde o nejpřísnější kategorii V). Po ověření, že vzorek je v pořádku uložen a kontejner uzavřen se poletí k Zemi. Přistávací pouzdro bude dělat ESA. Role Ruska na konkrétních částech MSR zatím nebyla diskutována.

Majkle, díky za aktuální info z NL. ;)
Co ta 4. část programu - MSR-H? Měl by to být pozemní segment pro zpracování vzorků. Kdo ho dostane - zaplatí?
Nebudou náhodou dvě, jedno v USA, druhé v EU?

Obavy z mimozemské infekce jsou přehnané. Na Zemi přistály tuny maranských meteorů bez sterilizace a podíváme-li se na projekt Apollo, tak stejně došlo k otevření \" kontaminovaného \" vnitřního prostoru CM a teprve po prodlevě nutné k oblečení ochranných obleků posádkou, ke \" kropení\" desinfekční látkou, které navíc mohla být desinfekční pro pozemské bakterie, zatímco pro mimozemské mohla být pochoutkou. Takže, pokud by v atmosféře kabiny nějaké bakterie byly, tak před \" kropením \" pohodlně unikly.

[quote]Obavy z mimozemské infekce jsou přehnané. Na Zemi přistály tuny maranských meteorů bez sterilizace ... [/quote] Omyl. Meteority jsou, alespoò v povrchových vrstvách, sterilizovány ohřevem při průletu atmosférou. Vzorky, dovezené z Marsu, tímto ohřevem neprojdou. A jelikož nevíme, co všechno mohou obsahovat, je lepší být spíš opatrný, než neznámá rizika podceòovat.

[quote]Majkle, díky za aktuální info z NL. ;)
Co ta 4. část programu - MSR-H? Měl by to být pozemní segment pro zpracování vzorků. Kdo ho dostane - zaplatí?
Nebudou náhodou dvě, jedno v USA, druhé v EU? [/quote]

MSR-H bude velmi prestižní záležitostí a zuby si na něho brousí Evropa. Je však potřeba najít nebo vybudovat vhodné centrum s nejvyšším stupněm biologického zabezpečení 4. Takových center je na světe kolem 40 a většina jich nedisponuje dostatečným prostorem pro to, aby se daly využít pro MSR-H nebo se nachází mimo zainteresované státy.

Už jsem to tu sice jednou psal, ale jakožto zajímavost to připomenu.
Jedna laboratoř (vojenská) se čtyřkovou úrovní zabezpečení je přímo na území Prahy.

[quote]Už jsem to tu sice jednou psal, ale jakožto zajímavost to připomenu.
Jedna laboratoř (vojenská) se čtyřkovou úrovní zabezpečení je přímo na území Prahy. [/quote]

O které pracoviště jde? Já vím jenom o jediném pracovišti v ČR s BSL 4 a tím je Centrum biologické ochrany Těchonín.

Pravda, v Těchoníně, díky za opravu!
Nevím, asi jsem si to spletl kvůli tomu, že spadá pod Ústřední vojenský zdravotní ústav, který sídlí v Praze.
Zde je stránka a je tam i odkaz na zajímavé video -
[url]http://www.acr.army.cz/scripts/detail.php?id=9448[/url] [Upraveno 19.4.2013 Machi]

[quote][quote]Obavy z mimozemské infekce jsou přehnané. Na Zemi přistály tuny maranských meteorů bez sterilizace ... [/quote] Omyl. Meteority jsou, alespoò v povrchových vrstvách, sterilizovány ohřevem při průletu atmosférou. Vzorky, dovezené z Marsu, tímto ohřevem neprojdou. A jelikož nevíme, co všechno mohou obsahovat, je lepší být spíš opatrný, než neznámá rizika podceòovat. [/quote]

Teorie \" panspermie\" ovšem s tím, že by tělesa byla průchodem atmosférou cílové planety sterilizována, nepočítá. Naopak počítá s tím, že ani pobyt v kosmickém prostoru v trvání stovek, či milionů let zárodky života nezničí.
Takže pokud tato teorie platí, je sterilizace \" pro kočku\".

Teoria panspermie však vo svojej podstate nič nerieši - len prehadzuje problém vzniku živej hmoty o level ďalej.

Pokia¾ ide o prechod meteoru atmosférou, je tu jeden problém - aký vplyv má \"vstupná\" ve¾kos meteoru na teplotu, na ktorú sa zahreje centrálna čas meteoru? A aké teploty pravdepodobne dosiahla centrálna čas telesa (\"jadro\") u známych \"maranských\" meteoritov? Ak táto teplota významnejšie prekročila 150-200°C, je to ve¾mi pravdepodobne \"dostatočná sterilizácia\", aby väčšina cudzích organizmov neprežila.

Druhý problém je blízky medicíne: aby človek ochorel, musí sa obvykle do organizmu dosta nejaký minimálny počet patogénnych mikroorganizmov, len ve¾mi výnimočne (pokia¾ vôbec) na to stačí jediný mikroorganizmus.
Podobné je to zrejme s ekosystémom či biosférou - aby bol útok cudzích organizmov úspešný (v zmysle zničenia pôvodného ekosystému/biosféry), musí ich by aspoò nejaké minimálne množstvo, inak s vysokou pravdepodobnosou v cudzom prostredí neprežijú, prípadne sa im ekosystém prispôsobí a ony sa prispôsobia ekosystému a tým ho vlastne prestanú ohrozova.

Tretí problém potom spočíva v \"celkovej efektívnosti\" cudzích a domácich organizmov - v komplexnom zložitom ekosystéme dlhodobo funguje efekt \"červenej krá¾ovnej\", organizmy sa neustále zlepšujú aby v konkurencii ostatných v prostredí prežili. Pritom si ale uchovávajú aj prastaré, často nevyužívané schopnosti. Cudzí organizmus musí v takomto ostro konkurenčnom prostredí obstᝠ- to znamená že musí by efektívnejší pri využívaní zdrojov prostredia ako väčšina ostatných \"domácich\" organizmov.
Požiadavka sterilizácie pozemských sond vyplíva predovšetkým zo snahy \"neškodi\" a zabráni kontaminácii cudzieho prostredia, ktoré má nenahradite¾nú vedeckú hodnotu pre ďalší špecializovaný výskum s ve¾kým vedeckým potenciálom.

Požiadavka na extrémnu bezpečnos pri prípadnej doprave vzoriek z Marsu vyplíva z toho, že prostredie Marsu je ve¾mi chudobné na zdroje organického materiálu a vodu a relatívne aj na zdroje energie. Maranské organizmy, ak existujú, sa museli týmto podmienkam dôkladne prispôsobi - majú teda značný potenciál by výrazne efektívnejšie vo využívaní zdrojov prostredia ako pozemské organizmy.
[Upraveno 22.4.2013 Alchymista]

Alchyka bych doplnil, že se není žádný známý mirkoorganizmus, který by byl schopen přežít a dominovat v cizím prostředí jen z jediného jedince. Dokonce i v případě rakovinných buněk se většina onkologického světa přiklání k hypotéze, že aktivátor modifikuje nikoliv jedinou buòku, ale celou tkáò. Vychází se u této hypotézy z pozorování autoimunitních onemocnění, kdy alergická reakce se dostavuje až v řádu desítek jednotek na mililitr.

Co se týče života na Marsu - nejsem zastáncem jeho aktuální existence. Dosavadní teorie vzniku života na Zemi neuvažují směr extrémofily-běžná prokaryonta, ale právě opačný. Jedním ze základních požadavků extrémní adaptace mikroorganizmů je totiž rychlost množení. A ta je vlastní běžným prokaryonta v neevolučním prostředí (tedy ideální prostředí co se týče teploty, vody a živin). Pakliže jsou tyto buòky pak vystaveny extrému (nicméně ostatní parametry zatím zůstávají, zejména živiny) jsou schopny se jako odpověď rychle množit a tím podstupují mnohem častěji genetickou úchylku. Některá z genetických úchylek, za normálních okolností slepá větev, se však hodí proti extrému a úchylné organizmy nejen že přežijí, ale postupně začnou dominovat nad původními. A tak vzniká extrémofil. Není jediný důvod, proč by tomu na Marsu mělo být jinak.

Jenže nyní nastává otázka, zdali takové podmínky vůbec byly na Marsu možné. Ztráta magnetického pole u něj totiž byla podle všeho velmi rychlá. Následný úder slunce pak nejenže efektivně Mars sterilizoval z orbity, ale velmi rychle (v řádu desítek tisíc let) sfoukl Marsu atmosféru. Mars je tak nehostinná pustina srovnatelná s puštními izolovanými oblastmi a oblastmi centrální Antarktidy. Obě oblasti nemají žádný vlastní život, všechny baktérie jsou tam naváté z okrajových, tedy přívětivějších prostředí.

Navíc extrémofily z planety Země jsou sice v laboratořích centrem údivu nad jejich rezistencí na neživé extrémy prostředí (radiace, teplota, vlhkost, chemie), nicméně jejich schopnost odolat \"běžným\" prokaryonta a eukaryonta je slabá a rychle podléhají právě svým \"méně odolným\" bratříčkům. Dáno je to zejména tím, že extrémofilové jsou velmi sporadicky dravci (ne že by to nebylo výhodné, ale dravý způsob života vyžaduje hustou populaci) a generace se množí pomalu. Navíc jejich extrémní specializace bývá dosti úzká. Málokterý extrémofil je \"terminátor\", odolný proti všem extrémům najednou. Příroda je ve svých konstrukcích dosti omezená. Když někde přidá, musí jinde ubrat.

Strach z možné kontaminace Země extrémofily z Marsu považuji tedy za astronomicky nepravděpodobné. Na druhou stranu, pokud je to technicky možné, je zbytečné z frajerských důvodů podstupovat i astronomicky malé riziko.

[quote]Dosavadní teorie vzniku života na Zemi neuvažují směr extrémofily-běžná prokaryonta, ale právě opačný. [/quote] To by som chcel oponova. Podmienky, v ktorých život vznikal, či už na povrchu planéty, alebo v hlbokej horúcej biosfére, viac zodpovedajú podmienkam, v ktorých žijú extrémofilné organizmy, než bežným \"laboratórnym\" podmienkam, v ktorých sa dobre darí bežným prokaryontom a väčšine eukaryot.
Enzymatické systémy, ktoré využívajú extrémofilné organizmy sú v \"normálnych\" podmienkach značne menej efektívne ako \"štandardné\" enzymatické systémy - ale tie zasa nedokážu v podmienkach extrémofilov fungova vôbec - rozpadajú sa. Takže sa domnievam, že extrémofilné organizmy sú vývojovo staršie a prežili len vďaka tomu, že sú schopné prežíva v extrémnych podmienkach, kde \"moderné a efektívne\" enzymatické a iné systémy súčasných organizmov zlyhávajú.

Pokia¾ ide o Mars - povrch je ve¾mi pravdepodobne sterilný do håbky nieko¾ko metrov, ale snímky obsahujú pomerne solídne dôkazy, že pod povrchom existuje na niektorých miestach ¾ad a voda a pravdepodobne aj ložiská plynov. To by umožnilo dlhodobú existenciu relatívne izolovaných \"oáz života\" v podpovrchových vrstvách. A samozrejme, hlboká horúca (alebo aj nie až tak horúca) biosféra môže existova všade... [Upraveno 22.4.2013 Alchymista]

NASA spolu s Worcester Polytechnic Institute (Mess.) už několik let sponzoruje soutěž pro amatérské stavitele robotů, majících za úkol samostatně vyhledávat a sbírat \"vzorky\" ve volném terénu, jako simulace pro budoucí sample return mise.
Letošního ročníku s prémií 1,5 mil USD pro vítěze se ve dnech 5.-7.6. zúčastní 11 týmů z USA, Kanady a Estonska.

článek [url]http://spaceref.com/nasa-hack-space/nasas-2013-sample-return-robot-chall... [/url]
video z loòského ročníku [url]http://www.nasa.gov/multimedia/podcasting/nasa360/nasa-360-0424.html [/url]

... že by příležitost pro české univerzity a/nebo firmy?

Vědecký definiční tým (SDT) rozhodl o výběru základních vědeckých cílů a vybavení pro Mars Rover 2020.
Tento další NASA rover [b]bude [/b] mít ve své výbavě také schránku a zařízení pro odběr a dlouhodobé skladování vzorků!

Hlavní cíle mise jsou definovány takto:

A) Explore an Astrobiologically Relevant Ancient Environment on Mars to Decipher its Geological Processes and History, Including the Assessment of Past Habitability

B) Assess the Biosignature Potential Preservation Within the Selected Geological Environment and Search for Potential Biosignatures

C) Demonstrate Significant Technical Progress Towards the Future Return of Scientifically Selected, Well-Documented Samples to Earth

D1) Provide an Opportunity for Contributed HEOMD Participation, Compatible with the Science Payload and Within the Mission’s Payload Capacity

D2) Provide an Opportunity for Contributed Space Technology Program (STP) Participation, Compatible with the Science Payload and Within the Mission’s Payload Capacity

Kompletní závěrečná zpráva SDT (154 str) [url]http://mepag.jpl.nasa.gov/reports/MEP/Mars_2020_SDT_Report_Final.pdf [/url]

[img]http://spectrum.ieee.org/img/m2020_diffs-1373443393530.jpg [/img]

Chápu, že schránka ke dlouhodobému skladování se hodí z toho důvodu, že vzorek bude přesně vybrán dle požadavků s co největší jistotou - ale pořád mi to přijde jako obrovské plýtvání potenciálem další mise, která ho bude muset nějak dopravit zpět. Tedy bude muset přistát na stejném místě...

Jsou nějaké další významné plusy pro toto řešení? Nic mě zrovna nenapadá a rád se nechám přiučit. :)

[quote]Chápu, že schránka ke dlouhodobému skladování se hodí z toho důvodu, že vzorek bude přesně vybrán dle požadavků s co největší jistotou - ale pořád mi to přijde jako obrovské plýtvání potenciálem další mise, která ho bude muset nějak dopravit zpět. Tedy bude muset přistát na stejném místě...
Jsou nějaké další významné plusy pro toto řešení? Nic mě zrovna nenapadá a rád se nechám přiučit. :) [/quote]
Naplnění cache pečlivě vybranými vědeckými vzorky je jen jedním za 4 základních cílů plánované mise. Navíc cache může zůstat se vzorky na místě mnoho let, než se najde vůle a peníze na mise, které ji vyzvednou. To, že MAV bude muset přistát v rozumné vzdálenosti (1 - 5 km) je prostě daò za tento koncept, který mi nepříjde zase tak nerozumný a to ze dvou důvodů:

1) rozložení rizika do více misí (pokud selže jedna mise, nebude ztráta tak velká a bude teoreticky snažší takovou misi nahradit)
2) rozožení nákladů do delšího období (vývoj, stavba a provoz 3 separátních misí, startujících postupně v čase, rozloží celkové náklady na MSR do více let a zatíží tak méně roční rozpočty NASA SMD)

Pokud byste chtěli postavit MSR misi na pouze jediném přistání na Marsu, musela by taková mise obsahovat oba klíčové prvky, tedy výkonný rover se solidními analytickými přístroji a mechanismem pro odběr vzorků a zadruhé Mars Ascent Vehicle přistávající dohromady na jediné platformě. Takový kolos by měl přibližně 2,5 tuny a s tím zatím na Marsu nikdo přistávat neumí. Zatím.
Možná by šlo celé to zeštíhlit a zredukovat celkovou hmotnost na 1,5 tuny, ale to by bylo zcela jistě na úkor kvality vědeckých výsledků.

Díky, teď už mi to dává větší smysl :).

EDL inženýr Allen Chen dnes na twitteru:

After #1YearOnMars, we\'re 7 years from launching again... #Mars2020

[img]https://pbs.twimg.com/media/BQ_r1Z0CQAAtZii.jpg [/img]

Planetární geolog NASA, Dr. James Rice, včera na úvodní pražské přednášce svého turné Na řadě je Mars, viz : http://technet.idnes.cz/james-rice-cvs-/tec_vesmir.aspx?c=A130917_145500... na dotaz z obecenstva prohlásil, že jeho favorizovaným místem přistání roveru 2020, které navrhne a bude prosazovat ve výběrovém procesu, bude Columbia Hills v kráteru Gusev. Ano, přesně ta místa, kde se pohyboval MER Spirit.

Očekává klasickou námitku, že už jsme tam přece byli a jistě je k dispozici mnoho dalších pro vědce atraktivních míst po celé planetě. Svůj návrh hodlá obhajovat tím, že poměrně velmi dobře víme jaká je místní topografická situace, víme, jaké typy hornin a půdy tam můžeme nalézt a jak by tyto vzorky, nebrané cacher roverem, byly vědecky důležité pro detailní studium v pozemských laboratořích.
Tak uvidíme, jestli se mu to podaří prosadit.

...a taky může vytáhnout a oprášit Spirit. :D

Len mi príde trošku divné ak tam prídu dávne stopy po živote alebo život h¾ada ¾udia ktorí si zo sebou prinesú milióny mikróbov,,, myslím, že tie robotické vozítka, ktoré sú s každou novou misiou sofistikovanejšie majú význam hlavne pre to, že ich možno účinnejšie zbavi mikróbov,,, aj keď dokonalé to možno nie ej je to vždy reálnejšie,,, u človeka je to nemožné

[quote]Len mi príde trošku divné ak tam prídu dávne stopy po živote alebo život h¾ada ¾udia ktorí si zo sebou prinesú milióny mikróbov,,, myslím, že tie robotické vozítka, ktoré sú s každou novou misiou sofistikovanejšie majú význam hlavne pre to, že ich možno účinnejšie zbavi mikróbov,,, aj keď dokonalé to možno nie ej je to vždy reálnejšie,,, u človeka je to nemožné [/quote]
V tomto vlákně píšeme o bezpilotní misi Mars Sample Return.
O pilotované výpravě na Mars tu přece nikdo nemluví...

NASA SMD, HEOMD a STMD včera zveřejnily výzvu pro podávání návrhů na vědecké vybavení Mars Roveru 2020.
Návrhy se budou přijímat do 23.12.2013

[url]http://nspires.nasaprs.com/external/solicitations/summary.do?method=init... [/url]

TO : David

Zatímco vyslání kosmonauta na Mars je v současnosti jen v říši utopie /desítky a desítky let/ , tak vyslání automatu na odběr vzorků je věcí zcela reálnou a kdyby třeba v NASA už před pár lety na tohle někdo kývnul, tak už dnes spoustů vzorků z Marsu zkoumáme v laboratořích. Myslím, že takováto mise by stála něco mezi 10 % a 20 % z jednoho ročního rozpočtu NASA maximálně ! Tedy přivézt vzorky z Marsu automatem = asi 3 mld. USD, přivézt stejné vzorky člověkem asi 300 mld. USD = 100 násobek.

[quote]...Myslím, že takováto mise by stála něco mezi 10 % a 20 % z jednoho ročního rozpočtu NASA maximálně ! Tedy přivézt vzorky z Marsu automatem = asi 3 mld. USD [/quote]
V roce 2008 byl odhad nákladů na MSR misi 6 - 8 mld USD (první start 2020), tedy 1/3 rozpočtu NASA na rok 2009.
Dnes to bude spíš těch 8 miliard, což představuje cca 45% rozpočtu 2014.

TO : Mirek Pospíšil

Současná sonda na Marsu - mimořádně složité vozítko Curiosity stálo 2,5 mld. USD nemyslím si, že by \"návratovka\" byla 3 krát dražší. Tam odpadá jakákoli složitost = jedno robotické rameno s vrtákem navrtá něco zeminy a nasype ji do aerodynamického návratového pouzdra s padákem = poněkud zvětšená Luna - 16 z roku 1970. Nutno dodat jen více paliva pro návrat díky vyšší přitažlivosti Marsu.

http://tn.nova.cz/zpravy/zahranici/raketa-atlas-5-odstartovala-na-mars-n...

Zdravim,
Ted strilim “od pasu”, protoze pouze jedu kolem a koukam na dane tema…
Neni to take jednoduche – MSL jede na doraz pri vyuziti re-entry z technologie z doby Vikingu (hmotnost landeru cca 600kg), to zn. aerodynamika, EDL a tvar samotne kapsle vyuziva poznatky z techto misi. A stejne to stalo nad 2mld. Usdolaru !!!
Pro tezsi lander (nad 1tunu)je nutne vyvinout uplne vsechno od nuly, coz nebude vubec levne…Kdybychom se pokusili vtesnat MSR misi do teto hmotnostni kategorie(MSL), bude nutne toto:
Vyslat orbitalni sondu kolem Marsu zvlast, ktery bude obsahovat aparaturu pro setkani s poslednim stupnem MAV, transport kapsle se vzorky martovske pudy a navratu na Zem(s dodrzenim restrikci COSPAR pro zamezeni kontaminace nasi planety).
Dalsi bude lander a`la MSL, ktery bude obsahovat MAV(Mars Ascent Vehicle)+ vyp. stul – spise to bude vicestupnova raketa na RM TPH o celkove hmotnosti 300-400kg + male vozitko pro sber vzorku s manipulatorem.
Kdyz se na to ted kouknem znovu, tech 8mld. dolaru neni az tak moc !
A to se furt prakticky vyuziva vikingovska technologie s novym sky crane pristanim…
Cs
P.S. Kdyby jsme chteli pouzit neco jako Luna 16 s prist. hmotnosti cca 5t(primy navrat se vzorky na Zem, bez setkani na draze kolem Marsu), tak by se to nedalo prakticky zaplatit…
Jo, sorry Mirku, ze se Ti do toho pletu…
;) ;) ;)

To: usedom

Pokud máš zájem o debatu na téma MSR, pokračuj prosím v tomto vlákně : http://www.kosmo.cz/modules.php?op=modload&name=XForum&file=viewthread&t...

Toto vlákno je o historii a ne o budoucích misích = zcela OT.

TO : Mirek Pospíšil

Už jenom jedno srovnání, ony totiž budoucí mise se dají srovnat nejlépe právě s historií a ta sem patří. Celý program Apollo stál tehdejších zhruba 20 mld. USD = dnešních zhruba 100 mld.USD. Cena 100 mld. USD tedy dnes představuje vývoj zcela nové superrakety Saturn 5, vývoj LM,CM, měsíčného roveru pro 2 kosmonauty, atd. atd. Do oblasti Měsíce létal náklad 44 tun druhou kosmickou rychlostí celkem 9 krát /A- 8.10.11.12.13.14.15.16.17 plus Apollo-9 u Země. Tedy 10 letů za 100 mld.USD je 10 mld. za jeden , ovšem odečteli se vývoj Saturnu pak tehdá jeden let lidí na Měsíc už vycházel na jenom 0,5 mld. USD = dnešních 2,5 mld.USD. Dnes by pro misi na Mars druhou kosmickou rychlostí bylo možné využít už hotovou raketu Proton , jejíž jeden start se počítá ve stovkách mil.USD maximálně. Jde tedy jen o to vyvinout zvětšenou Lunu-16 s větším množstvím paliva pro překonání větší marsovské přitažlivosti při zpětném startu, jinak nejde o nic jiného a sožitého. Že by výroba - \"zvětšené kopie\" - Luny-16 stála kolem 7 mld.USD ???? = více než 10 startů raketoplánů s lidmi. To se mi prostě nezdá. Proton by ji mohl dopravit na LEO při dvou startech ,kde by se sonda spojila a vydala k Marsu.

[quote]Dnes by pro misi na Mars druhou kosmickou rychlostí bylo možné využít už hotovou raketu Proton , jejíž jeden start se počítá ve stovkách mil.USD maximálně. ... Že by výroba - \"zvětšené kopie\" - Luny-16 stála kolem 7 mld.USD ???? To se mi prostě nezdá.[/quote]
Pokud nechceš brát v úvahu fakta, tak ti tvé domněnky nemá smysl vyvracet. Mezi Měsícem a Marsem je ale mnohem více rozdílů, než jen 2x větší gravitace.
Není důležité co se ti zdá, nebo nezdá, ale jak se věci ve skutečnosti mají. Doporučuji ti prostudovat si konečně vlákno o misi MSR a zanechat flame war v niti o historii.
Samostudium můžeš začít tímto dokumentem http://mepag.jpl.nasa.gov/reports/iMARS_FinalReport.pdf

TO : Mirek Pospíšil

Jediné co mne zaujalo je cena mise MSL - 2,5 mld. USD . Když si vezmeme jenom cenu samotného supervybaveného složitého vozítka pro léta práce na Marsu a vše se vlezlo do 2 miliard, pak návratové pouzdro, které tam třikrát hrábne do země během 10 minut a pak se letí zpátky za 8 miliard, by muselo být přímo zlaté. Jedno návratové pouzdro by tak mělo vydat za více než tři mise MSL.

http://www.osel.cz/index.php?clanek=6010

MOD:
Přesunuto spolu s několika dalšími příspěvky do správného vlákna.

Až se vám podaří dopravit tak těžkou sondu - s takovou zásobou paliva, aby to zvládlo přímím letem tak možná budete mít třeba i pravdu. S jinými mohem úspornějšími pohony snad někdy v budoucnu (tedy co se týče hmotnosti nutného paliva či pak již spíše pohoné látky než je tomu dnes)- pak budou tyto mise tak snadné, že budou naprosto běžné.
Spotřeba paliva totiž roste spíše exponenciálně se zvyšující se gravitační silou.

Toto zatím nikdo nedovede - i pro maximální nosnost dnes používaných nosičů co vím - a tak nebude proto let přímej k Zemi jako tomu bylo u dopravy vzorků z Měsíce nýbrž letem s autoamtickém setkání na oběžné dráze Marsu a to je ta jedna ze zásadních komplikací.

Dále zpoždění rádiového signálu je tak 20 minut - takže vše včetně vůstní spojení bude řízeno plně automaticky - Luny byli řízeny ze Země přímo.
O větším vysílacím výkonu a kavlitnější přijímací aparatuře než je potřeba u Měsíce ani nemluvě - a s tím souvisí i větší potřeba zdrojů elektrické energie.

Snažil jsem se vám to popsat srozumitelně ty rozdíli oproti Měsíci jako spíše jen poučený laik.

Na tak vysoké ceně není nic zvláštního.
Každá sonda má provést jisté úkony pro úspěšné splnění mise. Přitom pravděpodobnost, že celá mise proběhne v pořádku musí být aspoò 80-90%.
Při misi typu MSR přibývá množství úkonů a tím je i daleko náročnější vyrobit zařízení s tak vysokou spolehlivostí v ne úplně známých podmínkách. Nebyl by zřejmě problém v ceně MSL vytvořit MSR, ale pravděpodobnost úspěchu by se pohybovala tak u 25-50%, což by NASA asi (pochopitelně) nestačilo.

Ad: Zvětšená Luna-16.

Nic proti úspěchu návratových Lun, ale návrat vzorků z Marsu je o dva řády komplikovanější.
Za prvé je třeba dopravit modul na Mars, což je v mnoha směrech těžší než jej dopravit na Měsíc.
Za druhé je třeba odebrat vzorky a to smysluplně. Luny byly celkém hloupé a kde přistály tam vrtaly, žádný výběr vzorků se v podstatě nekonal. MERy ukázaly, že zajímavé vzorky mohou být i dosti vzdálené a robotická paže na to nestačí.
Je také třeba zjistit, které vzorky jsou zajimavé a to znamená i dosti pokročilé přístroje.
Za třetí je třeba aby vzorků bylo dost. Počítá se, že z Marsu by mise měla dovézt více vzorků než, kterákoliv z Lun.
Za čtvrté je třeba vzorky dostat na oběžnou dráhu planety s atmosférou (při použití velké rakety popř. i únikovou) odlišnou od pozemské. Palivo použité v raketě MAV musí být dostatečně energetické, fungovat v atmosféře Marsu a musí být velmi stabilní po dobu více než jeden rok.
V případě mezistupně na oběžné dráze je třeba zajistit úspěšné spojení a předání vzorků. To také není triviální, nedávno jsme tu řešili obdobné pokusy v blízkosti Země, tohle se má ale uskutečnit u jiné planety.
Za páté: Let od Marsu k Zemi vyžaduje přesnější navedení, než při letu Měsíc - Země.
Za šesté: Kontejner musí být hermeticky uzavřený po celou dobu letu, včetně přistání a to i v případě havárie.
Za sedmé: To samé platí i pro převoz a manipulaci vzorků na Zemi.

[quote]NASA SMD, HEOMD a STMD včera (23.9.2013) zveřejnily výzvu pro podávání návrhů na vědecké vybavení Mars Roveru 2020. Návrhy se budou přijímat do 23.12.2013[/quote]
Lhůta byla nakonec prodloužena o 1 měsíc.
Dnes (17.1.2014) byl proces ukončen a od příštího týdne začíná vyhodnocování a selekce vítězných návrhů, které budou oznámeny v dubnu.

[quote]Ad: Zvětšená Luna-16.

Nic proti úspěchu návratových Lun, ale návrat vzorků z Marsu je o dva řády komplikovanější.
Za prvé je třeba dopravit modul na Mars, což je v mnoha směrech těžší než jej dopravit na Měsíc.
Za druhé je třeba odebrat vzorky a to smysluplně.
Za třetí je třeba aby vzorků bylo dost.
Za čtvrté je třeba vzorky dostat na oběžnou dráhu planety s atmosférou (při použití velké rakety popř. i únikovou) odlišnou od pozemské.
V případě mezistupně na oběžné dráze je třeba zajistit úspěšné spojení a předání vzorků. To také není triviální, nedávno jsme tu řešili obdobné pokusy v blízkosti Země, tohle se má ale uskutečnit u jiné planety.
Za páté: Let od Marsu k Zemi vyžaduje přesnější navedení, než při letu Měsíc - Země.
Za šesté: Kontejner musí být hermeticky uzavřený po celou dobu letu, včetně přistání a to i v případě havárie.
Za sedmé: To samé platí i pro převoz a manipulaci vzorků na Zemi. [/quote]

No a protože problémů je dost, nejlepším řešením je jich co nejvíc eliminovat - setkání a spojení na orbitě Marsu zrušit - přímý let na Zem. Přistání na Marsu - rozdělit na dvě výpravy - první s roverem, druhá s návratovou raketou - metoda a štít stejný jako MSL. Pokud jde o palivo - klasické vojenské N2O4-UDMH je osvědčená a splòuje všechny podmínky.

To zrejme neubrzdíš...
Návratová raketa potrebuje dosiahnu, pre navedenie k Zemi, charakteristickú rýchlos cca 5500-6500m/s, s Ck nie väčším ako cca 6-7, pretože návratová raketa musí bezpečne "preži" nie práve šetrný zostup a dosadnutie a musí ma vysokú "bezúdržbovú" spo¾ahlivos.
S oh¾adom na relatívne nízky ah (nemá zmysel prekračova cca 100kN na prvom a cca 15kN na druhom stupni) sa NOx/UMDH motor zrejme nedostane s Isp vyššie než cca 3000-3100Ns/kg.

Celý návratový modul by sa mohol zmesti do limitu 100-120kg a samotná návratová kapsula do 20kg.
Vychádza mi, že dvojstupòová návratová zostava pre nosnos ~120kg a Vchar 6500m/s by mohla ma hmotnos 3000-4000kg pri Ck ~6, čiže zhruba troj až štyriapol násobok hmotnosti Couriosity.

A to ještě není počítáno s " fantasmagorií" spočívající v " nápadu" o zachycení návratové části sondy na nějaké orbitální stanici na LEO.

Proti misii MSR som dos zásadne, to som už uviedol.
Pokia¾ nie Mars biologicky màtvy (a to nie je jednoduché dokáza bez vzoriek), je dovoz "čohoko¾vek" z Marsu priamo na Zem značné a nepredvídate¾né riziko. Zachytenie na obežnej dráhe ho zmenšuje len o málo...
Takže tak. [Upraveno 16.1.2014 Alchymista]

To by mne vskutku zajímalo, jak by se návratový modul , pohybující se rychlostí kole 12 km/s na při návratu od Marsu, na LEO " zachytával".

[quote][quote]NASA SMD, HEOMD a STMD včera (23.9.2013) zveřejnily výzvu pro podávání návrhů na vědecké vybavení Mars Roveru 2020. Návrhy se budou přijímat do 23.12.2013[/quote]
Lhůta byla nakonec prodloužena o 1 měsíc.
Dnes (17.1.2014) byl proces ukončen a od příštího týdne začíná vyhodnocování a selekce vítězných návrhů, které budou oznámeny v dubnu. [/quote]
NASA nakonec obdržela úctyhodných 58 návrhů na vědecké vybavení roveru pro rok 2020 - http://www.nasa.gov/press/2014/january/nasa-receives-mars-2020-rover-ins...

Scott Hubbard (dřívější ředitel NASA Ames a první ředitel NASA Mars Program) se kriticky vyjádřil k nedávnému prohlášení Lori Garver (odstoupivší zástupkyně administrátora NASA) v médiích, že by měla být mise Mars Rover 2020 zrušena jako "opakování MSL, které neposouvá výzkum a technologie dostatečně kupředu".
http://www.spacenews.com/article/opinion/39296mars-2020-its-origins-scie...

Plně s Hubbardem souhlasím. Garver v tomto případě silně přestřelila a nepochopila posloupnost strategických kroků v robotickém průzkumu Marsu.

Posílat další vozítko na Mars je plýtvání prostředky a nikam výzkum neposune. Viz srovnání nynějších dvou misí - nic podstatného se nestalo / zatím/ a MSL kdoví zda je k svému primárnímu cíli vůbec " doplíží".

[quote]Posílat další vozítko na Mars je plýtvání prostředky a nikam výzkum neposune. Viz srovnání nynějších dvou misí - nic podstatného se nestalo / zatím/ a MSL kdoví zda je k svému primárnímu cíli vůbec " doplíží". [/quote]

Jojo, až na ten objev jezerních sedimentů, sedimentů řek a jejich datování nic moc důležitého ;)

A neřekl bych, že by se Curiosity nedoplazila až nahoru, zatím jí v tom celkem nic nebrání

Rover 2000 navíc má být přístrojově jinak vybaven

Tak já jsem hlavně zvědavý, jestli bude mít rover 2020 taky místo kol plechovky od Coca Coly :-)

Ale je tu trochu offtopic. Fakt je, že nejblíže k MSR má zatím Phobos Grunt: málo platný, bude to vlastně demoverze návratu od Marsu...

K tématu budoucího vědeckého přístrojového vybavení roveru 2020 se váže také jeden velmi zajímavý a obsáhlý dokument : [url]http://soma.larc.nasa.gov/mars2020/pdf_files/Mars2020ProposalInformation... [/url]

Prostor, nebo chcete-li objem, vyhrazený pro nové přístroje je, podobně jako u MSL, rozdělen do tří oblastí (otočná hlava na robotické paži, kamerový sloupek a tělo roveru), viz str. 20 - 23.

Pro vědecké vybavení bude k dispozici objemově 51500 cm^3, hmotnostně 28 kg (včetně rezerv).

Pages