ESA en NASA valideren Airbus Earth Return Orbiter-ontwerp

Op 15 juni Airbus (Toulouse, Frankrijk) meldde dat de Earth Return Orbiter (ERO)-satellietmissie de voorlopige ontwerpbeoordeling (PDR) met de European Space Agency (ESA) en met de deelname van NASA heeft doorstaan. De BHV is de volgende fase na het succesvolle Volharding rover gelanceerd in februari 2021 en de Sample Retrieval Lander-missie om de eerste Mars-monsters terug naar de aarde te brengen. Airbus heeft bevestigd dat het grootste deel van de structuur van de ERO composietmaterialen zal gebruiken, voornamelijk "sandwiches op basis van aluminium honingraat en koolstofvezelhuiden", behalve de radiatorpanelen, warmtepijpen en onderdelen die de hoogste mechanische krachten moeten weerstaan.

Met gevalideerde technische specificaties en ontwerpen zijn leveranciers uit acht Europese landen aan boord voor bijna alle componenten en subassemblages. Het ontwikkelen en testen van apparatuur en subsystemen kan nu beginnen om ervoor te zorgen dat de missie volgens schema verloopt.

"Deze PDR is in een recordtijd van minder dan een jaar beheerd en gesloten, een geweldige prestatie gezien de complexiteit van de missie", zegt Andreas Hammer, hoofd van Space Exploration bij Airbus. "Het hele BHV-team, inclusief leveranciers en agentschappen, heeft echt de handen ineen geslagen en we liggen op schema om de levering in 2025 te realiseren - slechts vijf en een half jaar nadat we zijn geselecteerd als hoofdaannemer."

De volgende mijlpaal voor de ERO zal de Critical Design Review zijn, zegt Airbus, die over twee jaar zal plaatsvinden, waarna de productie en assemblage zal beginnen, om de levering van het volledige ruimtevaartuig in 2025 te verzekeren. Na de lancering in 2026, op een Ariane 64-draagraket , zal de satelliet een vijfjarige missie naar Mars beginnen, als communicatie-relais met de oppervlaktemissies (inclusief Perseverance en Sample Fetch Rovers (SFR's), ook ontworpen en gebouwd door Airbus), die een rendez-vous uitvoeren met de rond de aarde draaiende monsters en ze veilig terug naar de aarde brengen.

Het zeven ton, zeven meter hoge ERO-ruimtevaartuig, uitgerust met 144 vierkante meter zonnepanelen met een spanwijdte van meer dan 40 meter – waarvan Airbus beweert dat het de grootste ooit is gebouwd – zal ongeveer een jaar nodig hebben om Mars te bereiken. Het zal gebruik maken van een massa-efficiënt hybride voortstuwingssysteem dat elektrische voortstuwing combineert voor de cruise- en neerwaartse spiraalfasen en chemische voortstuwing voor het inbrengen van een baan om Mars. Bij aankomst zal het communicatiedekking bieden voor de NASA Perseverance rover en Sample Retrieval Lander (SRL)-missies, twee essentiële onderdelen van de Mars Sample Return-campagne.

Voor het tweede deel van zijn missie zal de ERO een object ter grootte van een basketbal, de Orbiting Sample (OS), moeten detecteren, ontmoeten en vastleggen, waarin de monsterbuizen zijn ondergebracht die door de SFR zijn verzameld. Eenmaal vastgelegd, wordt het besturingssysteem bio-verzegeld in een secundair insluitingssysteem en in het Earth Entry Vehicle (EEV) geplaatst, een derde insluitingssysteem om ervoor te zorgen dat de monsters het aardoppervlak intact bereiken.

Het zal dan nog een jaar duren voordat ERO zijn weg terug naar de aarde heeft gevonden, waar het de EEV op een nauwkeurig traject naar een vooraf gedefinieerde landingsplaats zal sturen, voordat het zelf in een stabiele baan rond de zon terechtkomt.

Airbus zegt de algehele verantwoordelijkheid te hebben voor de ERO-missie, de ontwikkeling van het ruimtevaartuig in Toulouse, Frankrijk en het uitvoeren van missieanalyses in Stevenage, VK. Ruimtevaartfabrikant Thales Alenia Space (Cannes, Frankrijk) zal ook een belangrijke rol spelen, namelijk het assembleren van het ruimtevaartuig, de ontwikkeling van de communicatiesysteem en het leveren van de Orbit Insertion Module vanuit zijn fabriek in Turijn, Italië. Airbus zegt dat andere leveranciers uit Duitsland, Frankrijk, het VK, Italië, Spanje, Noorwegen, Denemarken en Nederland komen.

Airbus zegt dat de recordontwikkeling en het ontwerp voor ERO alleen mogelijk is geweest vanwege het besluit van het bedrijf om voort te bouwen op reeds ontwikkelde en bewezen technologieën, in plaats van gloednieuwe technologieën te ontwikkelen die de bijbehorende vertragingen met zich meebrachten. Bewezen Airbus-technologieën omvatten tientallen jaren ervaring in plasma (elektrische) voortstuwing, verworven door het houden van stations en in baanoperaties van volledig elektrische telecomsatellieten, evenals haar expertise op grote zonnepanelen (telecommunicatie- en verkenningsmissies, waaronder JUICE, naar verluidt de grootste zonnepanelen voor een interplanetaire missie tot ERO) en complexe planetaire missies zoals BepiColombo, gelanceerd in 2018.

Airbus zal ook gebruik maken van zijn op visie gebaseerde technologische voorsprong op het gebied van navigatie (RemoveDEBRIS, Automatic Air to Air bijtanken), en autonome navigatie-expertise (Rosalind Franklin en SFR's) en rendez-vous en docking-expertise die gedurende tientallen jaren is opgebouwd, met behulp van technologieën van de succesvolle ATV (Automated Transfer voertuig) en recente ontwikkelingen van JUICE, Europa's eerste missie naar Jupiter.