NASAは火星サンプルリターンに関する10の研究を委託しているが、そのほとんどは商業的なものである。

NASAは金曜日、火星の岩石サンプルをより安価に地球に輸送する方法を研究するため、スペースX社やブルーオリジン社を含む7社と契約を締結すると発表した。

宇宙機関は4月に業界に対し、火星の岩石を110億ドル未満で地球に持ち帰る方法と、NASAの火星サンプルリターン（MSR）の既存計画の費用とスケジュールについて、2040年までに提案するよう呼びかけた。NASAの広報担当者はArsに対し、同機関は募集に対して48件の応募を受け、より詳細な調査を行うために7社を選定したと語った。

各社は、90 日間の研究に対して最大 150 万ドルを受け取る。NASA が選んだ企業のうち 5 社は、同局の大手契約企業リストに入っており、研究契約にこれらの企業が含まれるのは当然のことだ。他の 2 社は中小企業である。

火星サンプルリターンは、NASA の惑星科学部門にとって最優先事項です。現在火星にいるパーサヴィアランス探査車は、葉巻型のチタン製チューブに数十個の岩石粉末、土、火星の空気の標本を収集し、最終的に地球に持ち帰る予定です。

「火星サンプルリターンはNASAがこれまでに行ったミッションの中で最も複雑なものの一つであり、より迅速に、より少ないリスクで、より低コストで実行することが重要です」とNASA長官ビル・ネルソンは述べた。「赤い惑星から偉大な宇宙の秘密を解き明かすために、新鮮で刺激的で革新的なアイデアを模索する中で、これらの企業、センター、パートナーが提示するビジョンを見るのが楽しみです。」

誰がいるの？

NASA によると、火星への着陸に成功した宇宙船を製造した唯一の企業であるロッキード マーティンは、「火星サンプルリターンのための迅速なミッション設計研究」を行う予定である。ノースロップ グラマンも、「MSR 迅速ミッション設計のための高 TRL (技術準備レベル) MAV (火星上昇機) 推進技術取引および概念設計」という提案で契約を獲得した。

これら 2 社は、NASA の既存の火星サンプルリターン ミッション用の固体燃料火星上昇機の開発で提携していました。MAV は、火星表面の岩石標本を収めたカプセルを宇宙に打ち上げ、地球への数か月に及ぶ帰還の旅を開始するロケットです。ロッキード マーティンとノースロップ グラマンの NASA 火星プログラムへの関与と、ノースロップの提案で示唆された研究範囲から、両社は火星サンプルリターン プログラムの解決に既存の能力を適用することを提案すると思われます。

ロケット推進装置のサプライヤーとして最もよく知られているエアロジェット・ロケットダインは、同社が言うところの「プログラムの経済性とスケジュールを改善するために、信頼性が高く成熟した推進技術」を使用して、高性能液体燃料火星上昇車両を研究する予定である。

火星探査の長期ビジョンを持つ企業、スペースXもまた、NASAから研究契約の資金を獲得した。同社の研究提案は「スターシップによる火星サンプルリターンの実現」と題されていた。スペースXはすでに火星探査ミッションを念頭に民間資金によるスターシップロケットの設計を進めており、同社の創業者イーロン・マスク氏はスターシップが10年後には火星に着陸すると予測している。

マスク氏はこれまでもスターシップでスケジュールの予測を破ったことで有名で、2020年代末までに火星に着陸するのはまだ実現しそうにない。しかし、この巨大ロケットは火星への輸送と、最終的には数十トンの貨物の帰還を可能にする可能性がある。今週のスターシップの試験飛行の成功は、スペースXがこの目標に向けて前進していることを証明した。それでも、まだ道のりは長い。

ジェフ・ベゾスの宇宙企業ブルーオリジンも、「アルテミス計画を活用した火星サンプルリターン」と名付けた研究に対して資金援助を受ける予定だ。

スペースX社とブルーオリジン社はそれぞれNASAと数十億ドル規模の契約を結んでおり、アルテミス計画の一環として宇宙飛行士を月面まで輸送する有人宇宙船としてスターシップとブルームーン着陸船を開発している。

他の2つの中小企業、Quantum SpaceとWhittinghill AerospaceもNASAのために研究を行う予定だ。

宇宙インフラ企業を自称するクォンタムは、インテュイティブ・マシーンズやアクシオム・スペースも設立した起業家カム・ガファリアン氏によって2021年に設立された。「クォンタム・アンカーレッグ火星サンプルリターン研究」と呼ばれるこの研究の範囲については、詳細は不明だ。おそらく「アンカーレッグ」とは、リレー競技のアンカーのように、サンプルを地球に持ち帰る最終段階を指しているのだろう。

カリフォルニア州に拠点を置くウィッティングヒル・エアロスペース社は、従業員がわずか数人しかいない。NASAによると、同社は単段式の火星上昇機の設計研究を迅速に行う予定だという。

契約獲得者のリストに載っていないのはボーイング社だ。同社はNASAの超高額なスペース・ローンチ・システム（SLS）の使用を推進し、火星サンプルリターンミッションを1回の打ち上げで実行しようとしている。もちろんボーイング社はSLSロケットの大半を製造している。他のサンプルリターンのコンセプトのほとんどは複数回の打ち上げを必要とする。

7つの業界契約に加え、NASAセンター、ジェット推進研究所（JPL）、ジョンズ・ホプキンス大学応用物理学研究所（APL）も、火星サンプルリターンミッションをより低コストで完了する方法に関する研究を実施する予定。

JPLは、欧州宇宙機関と連携してNASAの火星サンプルリターンの既存構想を管理する主導センターである。しかし、コスト増大と遅延により、NASA当局は4月に別のアプローチを取ることを決定した。

NASAの科学部門の責任者ニコラ・フォックス氏は4月、「既成概念にとらわれない」コンセプトによって、NASAは2040年以降ではなく2030年代にサンプルを地球に持ち帰ることができるようになることを期待していると述べた。「これは間違いなく非常に野心的な目標です」と同氏は述べた。「私たちは設計に関して非常に革新的な新しい可能性を追求し、あらゆる手段を尽くす必要があります。」

NASA は、これら 10 件の研究結果を使用して、今年後半に予定されている火星サンプルリターンに向けた新しいアプローチを策定する予定です。おそらく、NASA が最終的に選択するアーキテクチャは、業界、NASA センター、そして地球帰還探査機とともに火星サンプルリターンの確固たるパートナーであり続ける欧州宇宙機関のさまざまな要素を組み合わせたものになるでしょう。