Mars Sample Return - kapsuła powrotna

Niewielka sfera o średnicy 23 centymetrów i masie prawie 5 kilogramów, mogłaby stać się częścią misji pozyskania i przywiezienia na Ziemię próbek z Marsa. Misji będącej niestety we wstępnym zarysie, bez podanych dat ani szczegółów. Jak mówi sama Agencja, będzie to najpewniej misja międzynarodowa stanowiąca duże wyzwanie dla zdalnej eksploracji przestrzeni kosmicznej.

Wytrzymała wielozadaniowa kapsuła, mająca przywieźć na Ziemię drogocenny ładunek, będzie ostatnim ogniwem całego ciągu urządzeń niezbędnych do wykonania takiej misji. Powrotnik będzie musiał miękko wylądować na Marsie, potem trzeba będzie zebrany materiał, ok. 500 gramów próbek, umieścić w 11 szczelnych pojemnikach w jego wnętrzu. Po wystrzeleniu z powrotem na orbitę okołomarsjańską kapsuła zostanie po paru dniach przechwycona przez statek powrotny. Ten namierzy kapsułę dzięki radiolatarni i odbłyśnikom. Kapsuła zostanie umieszczona w drugim szczelnym pojemniku, tak aby nie zanieczyścić pobranego materiału. W trakcie lotu przez przestrzeń międzyplanetarną kapsuła będzie miała za zadanie utrzymać próbki, w tym jedną próbkę marsjańskiej atmosfery, w temperaturze -10C.

Jak mówi Benoit Laine, szef sekcji ESA ds. analiz i weryfikacji termicznych, który nadzoruje projekt powrotnika, "ponieważ istnieje prawdopodobieństwo, aczkolwiek nikłe, że próbki będą zawierały obce formy życia, musimy postępować ściśle według protokołu ochrony planetarnej, aby nie doszło do ich kontaktu z biosferą Ziemi". Z tego względu lądowanie kapsuły na spadochronie nie jest wystarczająco bezpieczną metodą. Pojemnik musi być zdolny do zachowania szczelności przy zderzeniu z Ziemią przy locie bez spadochronu. Projekt wytrzymałościowy kapsuły zakłada więc brak spadochronów i hamowanie wyłącznie atmosferyczne.

Przed badaniem kapsuła zostanie poddana co najmniej trójstopniowej sterylizacji: kąpieli chemicznej, w tym alkoholowej, wypiekaniu przez 30 godzin w temperaturze 120C oraz naświetlaniu promieniowaniem UV.

Mimo, że powrotnik jest jedynie realizacją koncepcji, a nie docelowym sprzętem mającym zostać użytym w misji, to przechodzi on pełne testy funkcjonalne, w tym testy termiczne i przeciążeniowe, do 400 g włącznie. Takie założenia projektowe wymagają ekspertyz z wielu różnorodnych dziedzin, jak mechaniki, łączności, badań strukturalnych i termicznych i niezawodnych źródeł energii.

Głównym wykonawcą projektu kapsuły, powstającej w ramach programu Aurora, jest francuska firma Mecano I&D. Przygotowania do misji Mars Sample Return koordynuje dyrektoriat ds. nauki i zdalnej eksploracji Europejskiej Agencji Kosmicznej. Według ESA taka misja mogłaby zostać zrealizowana po 2020 roku.