Esta ilustración muestra un concepto de cómo el Vehículo de Ascensión a Marte de la NASA con tuberías que contienen muestras de roca y suelo se puede lanzar desde la superficie marciana en un paso de la emisión de retorno de la muestra de Marte. Crédito de la foto: NASA / JPL-Catlech

La NASA firmó un contrato de 84,5 millones de dólares con Northrop Grumman a principios de este mes para suministrar motores de cohetes para un vehículo de lanzamiento único que lanzará una cápsula de muestras de rocas de Marte en un viaje de regreso a la Tierra.

El Mars Ascent Vehicle volará al Planeta Rojo en una misión robótica programada para lanzarse en 2026. El objetivo de la misión es recolectar muestras de rocas recolectadas por el rover Perseverance de la NASA, que aterrizó en Marte el mes pasado.

Los elementos de la misión Mars Sample Return están programados para ser lanzados con dos cohetes en 2026. Parte de la misión se lanzará con un cohete estadounidense y enviará un rover a la superficie de Marte para recuperar las muestras recolectadas por Perseverance junto con una plataforma de lanzamiento improvisada y el Mars Ascent Vehicle.

El rover carga las muestras de roca en una cápsula en la parte superior del cohete. Luego, el Mars Ascent Vehicle dispara el contenedor de muestras en órbita alrededor del Planeta Rojo, donde una nave espacial de la Agencia Espacial Europea se encuentra con el portador de muestras.

El orbitador europeo toma la muestra y la usa para regresar a la Tierra. Si todo sale según lo planeado, toda la campaña para traer a casa especímenes de Marte costará alrededor de $ 7 mil millones, y los materiales podrían estar de regreso en la Tierra en 2031.

Uno de los elementos de misión no probados necesarios para el programa Mars Sample Return es el cohete que se utiliza para extraer las muestras de rocas del Planeta Rojo.

Northrop Grumman recibió el contrato del Mars Ascent Propulsion System (MAPS) para «proporcionar apoyo y productos de propulsión» para el programa Mars Sample Return «, anunció la NASA el 4 de marzo por un valor de 60,2 millones de dólares y un valor potencial máximo de 84,5 millones de dólares. .

Los técnicos trabajan con un motor cohete sólido Star 27, que sirve como escenario para la misión Interstellar Boundary Explorer de la NASA. Crédito de la foto: NASA.

«El entorno marciano será un factor importante en el diseño, desarrollo, fabricación, prueba y calificación de dos motores de cohetes sólidos diferentes, cada uno con múltiples entregas», dijo un comunicado de la NASA. «Según el contrato MAPS, Northrop Grumman proporcionará los sistemas de propulsión para el MAV, así como otros equipos de apoyo y servicios logísticos».

«Estamos decididos a ayudar a construir los misiles que orbitan las muestras recolectadas por Perseverance para que puedan ser devueltas a la Tierra», dijo Rebecca Torzone, vicepresidenta de productos de misiles en Northrop Grumman. «Hemos jugado un papel importante en la NASA, como lo hemos hecho durante décadas, proporcionando subsistemas clave de propulsión y control para apoyar los viajes espaciales humanos y la investigación de robots».

Debido a restricciones temporales de diseño, el Vehículo de Ascensión a Marte no puede medir más de 2,8 metros ni más ancho de 57 centímetros. El peso total de elevación no debe superar los 400 kg.

La gravedad de Marte es solo el 38 por ciento de la gravedad de la Tierra, lo que significa que un cohete diseñado para lanzar una carga útil a la órbita puede ser mucho más pequeño en Marte. Y el MAV solo necesita poner de 14 a 16 kilogramos de carga útil en órbita alrededor de Marte.

Los requisitos se acumulan para crear un concepto MAV que es pequeño para los estándares de los lanzadores, pero lo suficiente para hacer el trabajo, según los ingenieros de la NASA. Después de examinar inicialmente el diseño de un cohete de propulsión híbrido de una sola etapa, los ingenieros del Centro Marshall de Vuelo Espacial de la NASA en Huntsville, Alabama, determinaron que un cohete de combustible sólido de dos etapas era la mejor opción para el Vehículo de Ascenso a Marte.

El año pasado, los funcionarios de la NASA dijeron que la selección del sitio de aterrizaje del rover Perseverance en el cráter Jezero, que también será el sitio de lanzamiento del MAV, permitió a los ingenieros considerar un diseño de misiles de combustible sólido. Ubicado cerca del ecuador marciano, Jezero alberga un lago y un río secos que los científicos creen que pueden contener las firmas de la vida antigua.

El clima de Jezero es más cálido que el de otros lugares considerados para el aterrizaje de Perseverance, lo que lo hace más accesible para los motores de cohetes sólidos que consumen propulsor preempacado. Jim Watzin, ex director del programa de exploración de Marte de la NASA, dijo el año pasado que los motores de cohetes de combustible sólido son «una entidad muy conocida y bien establecida».

«Hicimos una selección que encaja con algo que conocemos y entendemos que no será necesariamente un gran desafío con los nuevos límites de temperatura revisados ​​a los que nos enfrentamos», dijo Watzin.

El MAV llegará al mercado a mediados de 2026 con el Sample Retrieval Lander de fabricación estadounidense y un Fetch Rover europeo. Según los planes actuales de la misión, el misil no se disparará hasta mediados de 2029 para comenzar su viaje de regreso a la Tierra.

Northrop Grumman suministra motores de cohetes sólidos para misiles militares y lanzadores de satélites, que a veces se almacenan durante décadas antes de ser utilizados. Las etapas MAV se inician precargadas con propulsores sólidos.

Thiokol Propulsion, ahora parte de Northrop Grumman después de una serie de adquisiciones corporativas, desarrolló un motor cohete sólido para la nave espacial Magellan de la NASA, que se disparó con éxito después de más de 15 meses en el espacio para poner la sonda en órbita alrededor de Venus en 1990.

Según la NASA, Northrop Grumman tiene una fórmula de propulsor sólido patentada que podría usarse en el Mars Ascent Vehicle.

Northrop Grumman dijo en un comunicado que proporcionará una variante de sus motores de cohetes sólidos clase Star para la primera y segunda etapas del Mars Ascent Vehicle, así como el sistema de control vectorial de empuje de la primera etapa y pequeños cohetes para estabilizar el giro del vehículo. Segunda etapa.

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