利用太阳能蒙特哥尔菲尔的气球实现火星采样返回任务概念设计

航天机构一直在持续致力于提出可持续的载人火星任务架构。但在迈出一大步并实现这些任务意图之前，了解在广阔红色星球上扩展地球物种的可能性程度具有重要意义。数十年的通过行星着陆器与巡视器的科学探索与实验，在判定火星存在生命可能性上给出了不确定且不满意的结果。因此，技术限制阻碍了对表面原位实验与分析的实施。因而，我们需要通过火星采样返回飞行器获取土壤样本，以便在地面实验室或国际空间站轨道上从行星保护政策角度进行更优分析。地面或轨道上的采样分析将报告维系生命的基本成分存在与否。为实现此意图，我们提出了一种集成大型太阳能蒙特哥尔菲尔（Montgolfier）气球的独特采样返回架构。在此，我们部署降落伞与反推推进器将采样返回飞行器送达表面，并借助太阳能蒙特哥尔菲尔气球系统上升，将 MSRV 推离火星大气。随后，MSRV 与轨道器实现轨道交会以进行补给与安全返回。所提概念相较当前 MSR 架构更廉价、稳健且简单，最终最小化技术需求。它还包含备份方案，而该方案在任何采样返回策略中均未见提及。此外，我们扩展讨论，以所提概念全面分析整个 MSR 架构的任务可行性。