مهمة مرجعية لتصميم المريخ

تشير مهمة ناسا المرجعية لتصميم المريخ ("DRM") إلى سلسلة من دراسات التصميم المفاهيمي التي أجرتها ناسا لمهام إرسال البشر إلى المريخ . ^{[ 1 ] [ 2 ]} ويشير المصطلح ذو الصلة، وهو بنية التصميم المرجعية (DRA)، إلى التسلسلات الكاملة للمهام والبنية التحتية الداعمة لها.

هذه دراسات مرجعية أساسية تلخص التقنيات الحالية والأساليب الممكنة لمهمة مأهولة إلى المريخ ، وليست برنامج مهمة فعليًا. ووفقًا لوكالة ناسا، فإن هذه الوثائق "تمثل لمحة عن العمل الجاري لدعم التخطيط لاستكشاف الإنسان لسطح المريخ في المستقبل". ^{[ 3 ]} تُستخدم هذه الدراسات المرجعية لتصميم المهمات في دراسات المفاضلة التقنية ، لتحليل تأثير مختلف الأساليب المتبعة في المهمة.

كانت أول مهمة مرجعية لتصميم المريخ ^{[ 4 ]} دراسة أجرتها وكالة ناسا في مايو 1993، تحت رعاية مبادرة استكشاف الفضاء (SEI). ^{[ 5 ]} وكان الهدف ^{[ 6 ]} هو تطوير "مهمة مرجعية" تستند إلى الدراسات والبيانات السابقة، حيث تُستخدم هذه المهمة المرجعية كأساس لمقارنة المناهج والمعايير المختلفة من الدراسات المستقبلية.

استندت الدراسة إلى تصميم مهمة المريخ المباشرة لروبرت زوبرين . ولذلك أطلق عليها زوبرين اسم مهمة المريخ شبه المباشرة، وقد أدخلت عليها عدة تغييرات جوهرية، منها على سبيل المثال زيادة عدد الطاقم وتخصيص مركبة صعود مخصصة للمريخ للقيام بعملية الالتقاء في مدار المريخ على غرار برنامج أبولو مع مركبة العودة إلى الأرض، التي كان من المقرر أن تبقى في المدار. ^{[ 7 ] [ 8 ]} حلت مهمة التصميم المرجعية محل مهمة SEI السابقة كخطة مهمة معتمدة.

في عام ١٩٩٧، شُكِّل فريق دراسة استكشاف المريخ التابع لوكالة ناسا، وقام بوضع نسخة أكثر تفصيلًا من التصميم المرجعي الأصلي للمهمة. يصف المخطط أولى المهمات المأهولة إلى المريخ، مع مفهوم العمليات والتقنيات التي ستُستخدم كنموذج أولي للهيكل. وفقًا للتقرير:

قام فريق من العاملين في عدة مراكز ميدانية تابعة لوكالة ناسا بصياغة "مهمة مرجعية" تتناول استكشاف المريخ بواسطة البشر. يلخص هذا التقرير عملهم ويصف خطة لأولى المهمات المأهولة إلى المريخ، باستخدام مناهج قابلة للتطبيق تقنيًا، ذات مخاطر معقولة، وتكاليف منخفضة نسبيًا. يعتمد تصميم المهمة المرجعية للمريخ على أعمال سابقة لمجموعة التوليف (1991) ومفاهيم زوبرين (1991) لاستخدام مواد دافعة مشتقة من الغلاف الجوي للمريخ. وقد تم اتخاذ خيارات عند تحديد المهمة المرجعية. يوثق هذا التقرير الأساس المنطقي لكل خيار؛ ومع ذلك، فإن التطورات التكنولوجية غير المتوقعة أو القرارات السياسية قد تغير هذه الخيارات في المستقبل. ^{[ 9 ]}

بحسب بورتري ^{[ 1 ]،} "ركز التطور اللاحق لتقنية إدارة الكتلة المنخفضة على تقليل وزن المركبة الفضائية في محاولة لخفض التكلفة التقديرية للمهمة". ورغم عدم منحها رسميًا التسمية "2.0"، إلا أن النسخة "المُحسّنة" (أي ذات الكتلة المنخفضة) لعام 1997 يُشار إليها بالتسمية 2.0 في الوثائق اللاحقة. ^{[ 10 ]}

كانت مهمة التصميم المرجعية 3.0 ^{[ 11 ]} استكمالًا لدراسة أجراها فريق استكشاف المريخ التابع لوكالة ناسا عام 1997، ونُشر التقرير في يونيو 1998 كمُلحق لتلك الدراسة. وكان الهدف المعلن للمهمة المرجعية هو تحفيز المزيد من التفكير وتطوير مناهج بديلة: "تهدف إلى تحديد وتوضيح "محركات" النظام، أو المصادر الهامة للتكلفة والأداء والمخاطر وتفاوت الجدول الزمني. وهي لا تُمثل نهجًا نهائيًا أو مُوصى به لمهام المريخ المأهولة. ويجري حاليًا دراسة العديد من السيناريوهات البديلة، بما في ذلك مهام الاستكشاف المأهولة إلى القمر أو الكويكبات أو أهداف أخرى خارج مدار الأرض، بالإضافة إلى استخدام مناهج تقنية مختلفة لحل تحديات المهمة والتكنولوجيا، من قِبل فريق الاستكشاف. وتُوفر مقارنة المناهج البديلة الأساس للتحسين المستمر لخطط الاستثمار في التكنولوجيا والفهم العام لمهام الاستكشاف المأهولة المستقبلية. ويُمثل الملحق "لمحة" عن العمل الجاري لدعم التخطيط لمهام الاستكشاف المأهولة المستقبلية حتى مايو 1998. ^{[ 12 ]}

وجاء في تقرير المهمة المرجعية الإصدار 3.0 ما يلي:

انطلاقًا من عمل المهمة المرجعية الأصلية (الإصدار 1.0)، تطورت استراتيجية استكشاف المريخ بواسطة البشر من شكلها الأصلي إلى استراتيجية تعتمد على تقليل كتلة النظام، واستخدام مركبة إطلاق أصغر حجمًا وأكثر ملاءمة، وتوظيف تقنيات أحدث. وقد حفزت الحاجة إلى تقليل كتلة رحلات إيصال الحمولة، فضلًا عن التكلفة الإجمالية للمهمة، الخطوات التي اتخذها فريق الاستكشاف، دون زيادة مخاطرها. وبإلغاء الحاجة إلى مركبة إطلاق كبيرة وثقيلة، وحذف رحلة إيصال الموئل غير الضرورية في الإصدار 3.0، تم الاستغناء عن عمليتي إطلاق من الأرض. والنتيجة النهائية هي مهمة مرجعية حالية (الإصدار 3.0) تتطلب كتلة مُدخلة تُعادل نصف كتلة المهمة المرجعية لعامي 1993/1994 تقريبًا. ^{[ 12 ]}

كان الهدف من مهمة التصميم المرجعية الرابعة في عام 1998 هو تحسين DRM 3.0 لمعالجة نقاط الضعف المحددة، وتوفير المزيد من التحسينات على تصميم الأنظمة والمفاهيم، وتحسين استراتيجية الحد من المخاطر. ^{[ 6 ]}

قام برنامج DRM 4.0 بفحص كل من الدفع الحراري النووي ^{[ 10 ] [ 13 ]} والدفع الكهربائي الشمسي ^{[ 14 ]} لنظام النقل إلى المريخ.

تم إعداد مهمة ناسا المرجعية للتصميم 5.0 ^{[ 15 ] في عام 2009. [ 16 ]} مع ملحق في يوليو 2009، ^{[ 17 ]} وملحق ثان في مارس 2014. ^{[ 18 ]}

يوجد أيضًا إصدار من DRA5 يسمى Austere Human Missions to Mars ، تم إنتاجه في عام 2009 ويحتوي على كمية أقل من الأجهزة وعدد أقل من الأهداف.

اعتبارًا من عام 2024، فإن الإصدار 5.0 هو أحدث إصدار من مهمة التصميم المرجعي. ^{[ 19 ]}

• قائمة خطط مهمات المريخ المأهولة
• مهمة إعادة عينات من المريخ – مهمة المريخ لجمع عينات من الصخور والغبار. صفحات تعرض وصفًا موجزًا ​​للأهداف المراد إعادة توجيهها.