NASA-ESA Mars Sample Return
नासा-ई. एस. ए. मार्स सैंपल रिटर्न एक प्रस्तावित फ्लैगशिप-क्लास मार्स सैंपल रिटर्न (एम. एस. आर.) मिशन है जो 43 छोटे, बेलनाकार, पेंसिल आकार के, टाइटेनियम ट्यूबों में मंगल की चट्टान और मिट्टी के नमूने एकत्र करता है और उन्हें 2033 के आसपास पृथ्वी पर वापस लाता है। सितंबर 2022 में अनुमोदित नासा-ई. एस. ए. योजना, तीन मिशनों का उपयोग करके नमूने वापस करने की हैः एक नमूना संग्रह मिशन (दृढ़ता), एक नमूना पुनर्प्राप्ति मिशन (नमूना पुनर्प्राप्ति लैंडर + मार्स एसेंट व्हीकल + नमूना स्थानांतरण आर्म + 2 सरलता-श्रेणी हेलीकॉप्टर), और एक वापसी मिशन (अर्थ रिटर्न ऑर्बिटर)। मिशन इस सवाल को हल करने की उम्मीद करता है कि क्या मंगल ने एक बार जीवन को आश्रय दिया था। हालांकि नासा और ई. एस. ए. का प्रस्ताव अभी भी डिजाइन चरण में है और अगस्त 2023 तक महत्वपूर्ण लागत वृद्धि का सामना कर रहा है, वर्तमान में मंगल ग्रह पर दृढ़ता रोवर द्वारा नमूने एकत्र करने का पहला चरण निष्पादित किया जा रहा है और नमूना पुनर्प्राप्ति लैंडर (दूसरा चरण) के घटक पृथ्वी पर परीक्षण चरण में हैं। 2001 से 2004 का इतिहास 2001 की गर्मियों में जेट प्रोपल्शन लेबोरेटरी (जे. पी. एल.) ने उद्योग के नेतृत्व वाली टीमों (बोइंग, लॉकहीड मार्टिन और टी. आर. डब्ल्यू.) से मिशन अवधारणाओं और प्रस्तावों का अनुरोध किया। विज्ञान की आवश्यकताओं में कम से कम नमूने, कम से कम लैंडिंग स्थल से नमूने प्राप्त करने के लिए रोवर की गतिशीलता और गहराई से एक नमूना प्राप्त करने के लिए ड्रिलिंग शामिल थी। सर्दियों के बाद, जे. पी. एल. ने कुछ विश्वविद्यालय एयरोस्पेस इंजीनियरिंग विभागों (एम. आई. टी. और मिशिगन विश्वविद्यालय) से इसी तरह के अनुरोध किए। इसके अलावा 2001 में, एमएसआर के लिए एमएवी की विशिष्टता और प्रमुख भूमिका के कारण मंगल आरोहण वाहन (एमएवी) के लिए उद्योग अध्ययन का एक अलग सेट किया गया था। इस संदर्भ में चित्र 11 ने पृथ्वी के ऊपर एक उच्च ऊंचाई पर एम. ए. वी. उड़ान परीक्षण की आवश्यकता को संक्षेप में प्रस्तुत किया, जो लॉकहीड मार्टिन के विश्लेषण पर आधारित है कि यदि प्रक्षेपण वाहन के घटकों का केवल अलग से परीक्षण किया जाता है तो मिशन की विफलता का जोखिम "बेहद अधिक" है। 2003 में जे. पी. एल. ने बताया कि 2001 से मिशन अवधारणाओं को बहुत महंगा माना गया था, जिसके कारण वैज्ञानिकों के दो समूहों, एक नए एम. एस. आर. विज्ञान संचालन समूह और मंगल अन्वेषण कार्यक्रम विश्लेषण समूह (एम. ई. पी. ए. जी.) द्वारा स्वीकार की गई एक अधिक किफायती योजना का अध्ययन किया गया। एक रोवर और गहरी खुदाई के बजाय, लैंडर पर एक स्कूप गहरी खुदाई करेगा और एक कंटेनर में कई नमूनों को एक साथ रखेगा। पाँच साल के प्रौद्योगिकी विकास के बाद, 2009 में मिशन पी. डी. आर. (प्रारंभिक डिजाइन समीक्षा) से पहले एम. ए. वी. का पृथ्वी के ऊपर दो बार उड़ान-परीक्षण किया जाएगा। सरलीकृत मिशन योजना के आधार पर, 2013 में पृथ्वी से एक प्रक्षेपण और 2016 की वापसी के लिए मंगल पर दो सप्ताह का अनुमान लगाते हुए, उच्च विश्वसनीयता के साथ यह सुनिश्चित करने के लिए प्रौद्योगिकी विकास शुरू किया गया था कि संभावित मंगल रोगाणु पृथ्वी को दूषित नहीं करेंगे, और यह भी कि मंगल के नमूने पृथ्वी-मूल जैविक सामग्री से दूषित नहीं होंगे। मंगल ग्रह से प्रस्थान करने से पहले नमूना पात्र बाहर की ओर साफ होगा, जिसे "पृथ्वी-स्वच्छ एम. ए. वी. गैरेज" के अंदर एम. ए. वी. पर लगाया जाएगा। 2004 में जे. पी. एल. ने 2003 की योजना पर एक अद्यतन प्रकाशित किया। एमएसआर मंगल विज्ञान प्रयोगशाला रोवर (जिसे बाद में क्यूरियोसिटी नाम दिया गया) के विकास में नई बड़ी स्काई क्रेन लैंडिंग प्रणाली का उपयोग करेगा। एक एमएसआर प्रौद्योगिकी बोर्ड का गठन किया गया था, और यह नोट किया गया था कि एक रोवर का उपयोग एमएसआर योजना में वापस आ सकता है, 2004 की शुरुआत में आने वाले स्पिरिट और अपॉर्च्युनिटी रोवरों के साथ सफलता के आलोक में। एक आरोही रॉकेट एक पेलोड, ऑर्बिटिंग सैंपल (ओएस) के अंदर नमूनों को ले जाएगा। एम. ए. वी. मंगल की कक्षा तक जाने के रास्ते में विफलता की स्थिति में घटनाओं के पुनर्निर्माण के लिए पर्याप्त टेलीमेट्री संचारित करेगा। 2005 से 2008 तक 2005 तक मार्स एक्सप्लोरेशन रोवर की खोजों के परिणामों के आलोक में एक रॉक कोर ड्रिल के साथ एक रोवर एमएसआर योजना में लौट आया था। 2009 में मिशन पी. डी. आर. के लिए 2005 के अंत से पहले केंद्रित प्रौद्योगिकी विकास शुरू हो जाएगा, जिसके बाद 2013 में पृथ्वी से प्रक्षेपण किया जाएगा। विकास में संबंधित प्रौद्योगिकियों में मंगल के आगमन (नौवहन और अवरोहण प्रणोदन) के लिए संभावित प्रगति और एक एम. ए. वी. के लिए पर्याप्त छोटे पैमाने पर पंप-पोषित तरल प्रक्षेपण वाहन प्रौद्योगिकी को लागू करना शामिल था। 2005 के अंत में एक सहकर्मी-समीक्षित विश्लेषण से पता चला कि मंगल की कक्षा में चढ़ाई के प्रक्षेपवक्र तरल बनाम ठोस प्रणोदन के आधार पर भिन्न होंगे, मुख्य रूप से क्योंकि छोटे ठोस रॉकेट मोटर तेजी से जलते हैं, अतिरिक्त वायुमंडलीय खिंचाव से बचने के लिए एक तेज चढ़ाई पथ की आवश्यकता होती है, जबकि धीमी गति से जलते हुए तरल प्रणोदन कक्षा में अधिक कुशल मार्गों का लाभ उठा सकते हैं। 2006 की शुरुआत में मार्शल स्पेस फ्लाइट सेंटर ने इस संभावना को नोट किया कि एक विज्ञान रोवर मंगल ग्रह पर नमूनों को कैश करेगा, फिर बाद में एक मिनी-रोवर को एमएवी के साथ एक नमूना वापसी लैंडर पर भेजा जाएगा, जिस स्थिति में या तो मिनी-रोवर या विज्ञान रोवर नमूने को लैंडर को एमएवी पर लोड करने के लिए वितरित करेगा। एक दो-चरणीय ठोस प्रणोदक एम. ए. वी. अपने पेलोड के साथ एक प्रक्षेपण नली से गैस उत्सर्जित करेगा, एक व्यास गोलाकार पैकेज जिसमें नमूने होंगे। दूसरा चरण टेलीमेट्री भेजेगा और इसके स्टीयरिंग थ्रस्टर्स एडिटिव्स के साथ हाइड्राज़िन ईंधन का उपयोग करेंगे। लेखकों को उम्मीद थी कि एम. ए. वी. को पृथ्वी से अधिक ऊंचाई पर कई उड़ान परीक्षणों की आवश्यकता होगी। 2007 में एक सहकर्मी-समीक्षित प्रकाशन ने मंगल की कक्षा के मिलन स्थल के लिए स्वायत्त नमूना ग्रहण के परीक्षण का वर्णन किया। नासा के विमान में एक परवलयिक "शून्य-जी" उड़ान पथ का उपयोग करके मुक्त-तैरने वाले परीक्षण किए गए थे। 2007 में एलन स्टर्न, तब नासा के विज्ञान के सहायक प्रशासक, एमएसआर को जल्द से जल्द पूरा करने के पक्ष में थे, और उन्होंने जे. पी. एल. से मंगल विज्ञान प्रयोगशाला मिशन (जिसे बाद में क्यूरियोसिटी नाम दिया गया) पर नमूना कैशिंग को शामिल करने के लिए कहा। एम्स अनुसंधान केंद्र की एक टीम एमएसएल पर एक अतिरिक्त पेलोड के रूप में स्थापित करने के लिए एक हॉकी पक-आकार के नमूना-कैशिंग उपकरण को डिजाइन कर रही थी। 2008 में एक समीक्षा विश्लेषण ने मंगल की चढ़ाई की तुलना चंद्र चढ़ाई से की, यह देखते हुए कि एम. ए. वी. न केवल तकनीकी रूप से चुनौतीपूर्ण होगा, बल्कि ग्रहों के समुदाय के लिए एक सांस्कृतिक चुनौती भी होगी, यह देखते हुए कि चंद्र चढ़ाई ज्ञात तकनीक का उपयोग करके की गई है, और यह कि विज्ञान मिशन आमतौर पर पाठ्यक्रम सुधार और कक्षा सम्मिलन युद्धाभ्यास के लिए सिद्ध प्रणोदन पर निर्भर करते हैं, जैसा कि पृथ्वी के उपग्रह नियमित रूप से करते हैं। 2009 से 2011 तक 2009 की शुरुआत में नासा ग्लेन रिसर्च सेंटर (जी. आर. सी.) में इन-स्पेस प्रोपल्शन टेक्नोलॉजी परियोजना कार्यालय ने छह एम. ए. वी. विकल्पों की एक श्रेणी प्रस्तुत की, जिसमें निष्कर्ष निकाला गया कि निरंतर टेलीमेट्री के साथ एक दो-चरण ठोस रॉकेट मंगल की कक्षा में एक नमूना पैकेज देने के लिए सबसे अच्छा होगा। एकल-चरण पंप-पोषित द्वि-प्रणोदक एम. ए. वी. को कम भारी माना गया और इसे दूसरे स्थान पर रखा गया। बाद में 2009 में जे. पी. एल. में मंगल अन्वेषण निदेशालय के मुख्य प्रौद्योगिकीविद् ने चंद्र और ग्रह संस्थान में एम. एस. आर. प्रौद्योगिकियों पर 2008 की एक कार्यशाला का उल्लेख किया, और लिखा कि विशेष रूप से कठिन प्रौद्योगिकी चुनौतियों में एम. ए. वी., नमूना अधिग्रहण और हैंडलिंग, और ग्रहों के पीछे की सुरक्षा शामिल हैं, फिर आगे टिप्पणी की कि "एम. ए. वी., विशेष रूप से, उच्चतम विकास जोखिम वाली प्रणाली के रूप में खड़ा है, जो एक प्रारंभिक शुरुआत की आवश्यकता की ओर इशारा करता है" जिससे लैंडर की प्रारंभिक डिजाइन समीक्षा (पी. डी. आर.) से पहले उड़ान परीक्षण होता है जो एम. ए. वी. प्रदान करेगा। अक्टूबर 2009 में नासा और ईएसए ने एक्सोमार्स कार्यक्रम के साथ आगे बढ़ने के लिए मार्स एक्सप्लोरेशन ज्वाइंट इनिशिएटिव की स्थापना की, जिसका अंतिम उद्देश्य "2020 के दशक में मंगल ग्रह से नमूनों की वापसी" है। एक्सोमार्स के पहले मिशन को 2018 में 2020-2022 समय सीमा में नमूने वापस करने के लिए अनिर्दिष्ट मिशनों के साथ शुरू करने की योजना बनाई गई थी। जैसा कि 2010 की शुरुआत में नासा सलाहकार परिषद विज्ञान समिति (एन. ए. सी.-एस. सी.) को सूचित किया गया था, एम. ई. पी. ए. जी. ने अनुमान लगाया कि एम. एस. आर. की लागत $8-10 बी होगी, और यह स्पष्ट है कि नासा और ई. एस. ए. इस राशि को स्वयं से निधि नहीं दे सकते हैं। 2011 में कैशिंग रोवर मैक्स-सी को रद्द कर दिया गया और बाद में बजट सीमाओं के कारण एक्सोमार्स से नासा की वापसी ने मिशन को समाप्त कर दिया। पुल-आउट को विज्ञान समुदाय के लिए "दर्दनाक" बताया गया था। 2010-2011 में ग्लेन रिसर्च सेंटर में नासा इन-स्पेस प्रोपल्शन टेक्नोलॉजी (ISPT) कार्यक्रम ने प्रौद्योगिकी विकास शुरू करने के लिए अनुबंध विकल्पों के साथ MAV डिजाइन अध्ययन के लिए प्रस्ताव और वित्त पोषित उद्योग भागीदारों को प्राप्त किया, जबकि पृथ्वी वापसी अंतरिक्ष यान के लिए प्रणोदन आवश्यकताओं पर भी विचार किया। मंगल की कक्षा में अंतरिक्ष यान को डालने, फिर पृथ्वी पर लौटने के लिए, उच्च कुल वेग परिवर्तनों की आवश्यकता थी, जिससे यह निष्कर्ष निकला कि सौर विद्युत प्रणोदन बड़े पैमाने पर मार्जिन में सुधार करके मिशन के जोखिम को कम कर सकता है, जबकि पहले मंगल ग्रह पर एरोब्रेकिंग के साथ रासायनिक प्रणोदन का उपयोग किया जाता था। आई. एस. पी. टी. दल ने पृथ्वी पर एम. ए. वी. उड़ान परीक्षण के लिए परिदृश्यों का भी अध्ययन किया और नए प्रक्षेपण वाहनों के लिए प्रारंभिक सफलता की ऐतिहासिक कम संभावना को देखते हुए, एम. एस. आर. मिशन पी. डी. आर. से पहले दो उड़ान परीक्षणों की सिफारिश की। नासा-ई. एस. ए. संभावित मिशन अनुसूची ने 2018,2022 और 2024 में पृथ्वी से प्रक्षेपण का अनुमान लगाया, ताकि 2027 के पृथ्वी आगमन के लिए क्रमशः एक नमूना कैशिंग रोवर, एक नमूना वापसी ऑर्बिटर और एक नमूना पुनर्प्राप्ति लैंडर भेजा जा सके, जिसमें एम. ए. वी. डिजाइन अध्ययनों द्वारा पहचाने गए दो साल के प्रौद्योगिकी विकास के बाद 2014 में एम. ए. वी. विकास शुरू हुआ। आई. एस. पी. टी. कार्यक्रम ने मंगल ग्रह के आगमन, मंगल की चढ़ाई और पृथ्वी की वापसी में सुधार के लिए प्रणोदन प्रौद्योगिकी प्रगति के एक वर्ष का सारांश दिया, जिसमें कहा गया कि नमूना पुनर्प्राप्ति लैंडर के लिए 2024 की प्रक्षेपण तिथि को पूरा करने के लिए एम. ए. वी. इंजीनियरिंग मॉडल का पहला उड़ान परीक्षण 2018 में होने की आवश्यकता होगी। 2011 के एमएवी उद्योग अध्ययन लॉकहीड-मार्टिन द्वारा एटीके; नॉर्थ्रॉप-ग्रुमैन; और फायरस्टार टेक्नोलॉजीज के साथ मिलकर मंगल की कक्षा में 5 किलोग्राम (11-पौंड), 16-सेमी (6.3-inch) व्यास का नमूना क्षेत्र देने के लिए किए गए थे। लॉकहीड-मार्टिन-एटीके टीम ने ऊपरी चरण के लिए ठोस या तरल प्रणोदक के साथ एक ठोस प्रणोदक के पहले चरण पर ध्यान केंद्रित किया, 250 से 300 किलोग्राम (550 से 660 पाउंड) की सीमा में अनुमानित एमएवी द्रव्यमान, और द्रव्यमान को कम करने के लिए विकास के लिए प्रौद्योगिकियों की पहचान की। नॉर्थ्रॉप-ग्रुमैन (पूर्व टीआरडब्ल्यू) ने इसी तरह दोनों चरणों के लिए दबाव-पोषित तरल द्वि-प्रणोदक का उपयोग करके 300 किलोग्राम से कम द्रव्यमान का अनुमान लगाया, और आगे की प्रगति की योजना बनाई। फायरस्टार टेक्नोलॉजीज ने एक एकल-चरण एमएवी डिजाइन का वर्णन किया जिसमें तरल ईंधन और ऑक्सीडाइज़र को एक मुख्य प्रणोदक टैंक में एक साथ मिश्रित किया गया था। 2011 की शुरुआत में अमेरिकी राष्ट्रीय अनुसंधान परिषद के ग्रह विज्ञान दशकीय सर्वेक्षण, जिसने 2013-2022 अवधि के लिए मिशन योजना प्राथमिकताओं को निर्धारित किया, ने एक एमएसआर अभियान को उस अवधि के लिए अपनी सर्वोच्च प्राथमिकता फ्लैगशिप मिशन घोषित किया। विशेष रूप से, इसने प्रस्तावित मार्स एस्ट्रोबायोलॉजी एक्सप्लोरर-कैचर (मैक्स-सी) मिशन को "डेस्कोप्ड" (कम महत्वाकांक्षी) रूप में समर्थन दिया। इस मिशन योजना को आधिकारिक तौर पर अप्रैल 2011 में रद्द कर दिया गया था। बजट कारणों से 2011 में रद्द की गई योजना नासा और ई. एस. ए. के लिए 2018 में एक साथ भेजने के लिए एक रोवर बनाने के लिए थी। 2012 से 2013 2012 में एमएसआर की संभावनाओं को वित्तीय वर्ष 2013 के लिए नासा के मंगल कार्यक्रम के बजट में 38 प्रतिशत की कटौती से और धीमा कर दिया गया था, जिससे वैज्ञानिकों के बीच इस बात पर विवाद पैदा हो गया कि क्या मंगल की खोज छोटे रोवर मिशनों की एक श्रृंखला पर पनप सकती है। बजट में कटौती के जवाब में एक मंगल कार्यक्रम योजना समूह (एम. पी. पी. जी.) का गठन किया गया था। 2012 के मध्य में, मंगल ग्रह पर जिज्ञासा के आगमन से आठ सप्ताह पहले, चंद्र और ग्रह संस्थान ने नासा द्वारा प्रायोजित तीन दिवसीय कार्यशाला की मेजबानी की, ताकि पेशेवरों और छात्रों की एक विस्तृत श्रृंखला से विशेषज्ञता और विचार एकत्र किए जा सकें, ताकि नासा को मंगल अन्वेषण कार्यक्रम में सुधार करने में मदद मिल सके, जो एमएसआर को प्राथमिकता देने वाले नवीनतम ग्रह दशक सर्वेक्षण के लिए उत्तरदायी है। एक संक्षिप्त रिपोर्ट में कहा गया है कि कार्यशाला हाल ही में भारी बजट कटौती के जवाब में आयोजित की गई थी, 390 प्रस्तुतियाँ प्राप्त हुईं, 185 लोगों ने भाग लिया और सहमति व्यक्त की कि कम धन के साथ "एमएसआर की दिशा में विश्वसनीय कदम" उठाए जा सकते हैं। मैक्स-सी रोवर (अंततः मार्स 2020, दृढ़ता के रूप में लागू किया गया) को उस समय वित्तीय पहुंच से परे माना गया था, इसलिए रिपोर्ट में कहा गया है कि एमएसआर की दिशा में प्रगति में स्वायत्त मिलन स्थल का परीक्षण करने के लिए एक ऑर्बिटर मिशन, या एक फीनिक्स-श्रेणी का लैंडर शामिल हो सकता है जो एक प्रौद्योगिकी प्रदर्शन के रूप में एमएवी को वितरित करते हुए सटीक लैंडिंग का प्रदर्शन कर सकता है। कार्यशाला में मुख्य रूप से प्रौद्योगिकी और सक्षम क्षमताओं, विज्ञान और मिशन अवधारणाओं और मानव अन्वेषण और पूर्वगामी के लिए तीन व्यापक समूह चर्चाएं शामिल थीं। प्रौद्योगिकी पैनल द्वारा व्यापक चर्चाओं का दस्तावेजीकरण किया गया, जिसने "रचनात्मक जन-घटाने की क्षमताओं पर जोर देने" के साथ बेहतर ड्रिलिंग और "छोटे से सुंदर" रोवरों के लिए निवेश का सुझाव दिया। पैनल ने कहा कि एम. ए. वी. "कार्यात्मक तकनीक नई नहीं है" लेकिन मंगल का वातावरण चुनौतियों का सामना करेगा, और एम. ए. वी. प्रौद्योगिकियों को "किसी भी लागत सीमा के अधिकांश नमूना वापसी परिदृश्यों के लिए जोखिम" के रूप में संदर्भित किया। एम. ए. वी. प्रौद्योगिकी को कार्यशाला के लिए कई लिखित प्रस्तुतियों में संबोधित किया गया था, जिनमें से एक ने मंगल की चढ़ाई को "सिद्ध तकनीक से परे" (छोटे रॉकेटों के संयोजन में वेग और त्वरण) और "सामाजिक प्रणाली के लिए एक बड़ी चुनौती" के रूप में वर्णित किया था, जिसमें "कैच-22" दुविधा का उल्लेख किया गया था जिसमें नई तकनीक के लिए कोई सहिष्णुता नहीं है यदि नमूना वापसी निकट-अवधि क्षितिज पर है, और यदि नमूना वापसी दूर क्षितिज पर है तो कोई एम. ए. वी. वित्त पोषण नहीं है। सितंबर 2012 में नासा ने एम. पी. पी. जी. द्वारा उल्लिखित एम. एस. आर. रणनीतियों का आगे अध्ययन करने के अपने इरादे की घोषणा की-जिसमें 2018 की शुरुआत में एक मिशन के लिए कई प्रक्षेपण परिदृश्य, एक एकल-प्रक्षेपण परिदृश्य और एक बहु-रोवर परिदृश्य शामिल हैं। एक "लाने वाला रोवर" नमूना संग्रह को पुनः प्राप्त करेगा और उन्हें मंगल आरोहण वाहन (एम. ए. वी.) तक पहुँचाएगा। जुलाई 2018 में, नासा ने एयरबस को "फैच रोवर" अवधारणा के उत्पादन के लिए अनुबंधित किया। 2012 के अंत तक, यह निर्धारित किया गया था कि नमूने एकत्र करने के लिए मैक्स-सी रोवर अवधारणा को 2020 (मार्स 2020) में एक प्रक्षेपण के लिए लागू किया जा सकता है, नासा के क्यूरियोसिटी मार्स रोवर के लिए विकसित स्पेयर पार्ट्स और मिशन योजनाओं का उपयोग करके उपलब्ध धन के भीतर 2013 में नासा एम्स रिसर्च सेंटर ने प्रस्ताव दिया कि एक स्पेसएक्स फाल्कन हैवी मंगल की सतह पर दो टन उपयोगी पेलोड वितरित कर सकता है, जिसमें एक पृथ्वी वापसी अंतरिक्ष यान भी शामिल है जिसे मंगल ग्रह से एक टन एकल-चरण एम. ए. वी. द्वारा टर्बोपम्प द्वारा पोषित तरल द्वि-प्रणोदक का उपयोग करके लॉन्च किया जाएगा। क्यूरियोसिटी रोवर की सीधे अपने पहियों पर सफल लैंडिंग (अगस्त 2012) ने जे. पी. एल. को रोवर के पीछे एम. ए. वी. को ले जाने पर एक नए सिरे से विचार करने के लिए प्रेरित किया। एक पूरी तरह से निर्देशित 300-किलोग्राम एमएवी (लॉकहीड के 2011 के दो-चरण ठोस की तरह) एक राउंड-ट्रिप लाने वाले रोवर की आवश्यकता से बच जाएगा। 150 किलोग्राम का एक छोटा एम. ए. वी. एक रोवर को मिशन की लागत और विकास के समय को कम करने के लिए एम. एस. एल. विरासत का उपयोग करते हुए नमूना संग्रह को भी शामिल करने की अनुमति देगा, जिससे एम. ए. वी. पर सबसे अधिक विकास जोखिम होगा। 150 किलोग्राम के एम. ए. वी. को चरण पृथक्करण से पहले ऊपर घुमाकर हल्का बनाया जाएगा, हालांकि स्पिन-स्थिर निर्देशित ऊपरी चरण से टेलीमेट्री डेटा की कमी को एक नुकसान के रूप में देखा गया था। जे. पी. एल. ने बाद में पिछले चुनिंदा प्रयासों के सारांश में 2012 की 150 किलोग्राम ठोस प्रणोदक मिनी-एम. ए. वी. अवधारणा का अधिक विवरण प्रस्तुत किया। 1999 में मार्स पोलर लैंडर के नुकसान के दौरान टेलीमेट्री डेटा की अनुपस्थिति ने "महत्वपूर्ण घटना संचार" पर जोर दिया था, जिसे बाद में एमएसआर पर लागू किया गया था। फिर 2012 में एम. एस. एल. के उतरने के बाद, एम. ए. वी. द्रव्यमान को कम करने के लक्ष्य के साथ आवश्यकताओं पर पुनर्विचार किया गया था। मंगल की कक्षा में एकल दोष सहिष्णुता और निरंतर टेलीमेट्री डेटा पर सवाल उठाए गए थे। 500 ग्राम (1.1 पाउंड) नमूनों के लिए, 5 किलोग्राम (11 पाउंड) के बजाय एक 3.6-kg (7.9 पाउंड) पेलोड संभव माना गया था। 2012 मिनी-एम. ए. वी. अवधारणा में टेलीमेट्री के बिना स्पिन-स्थिर ऊपरी चरण के अलावा एकल-तार एवियोनिक्स था। 2014 से 2017 में जे. पी. एल. ने मंगल की चढ़ाई के लिए ठोस, संकर और तरल प्रणोदक सहित कई विकल्पों का विश्लेषण किया, जो 6.5 कि. ग्रा. से 25 कि. ग्रा. तक के पेलोड के लिए थे। ठोस प्रणोदक का उपयोग करने वाली चार एमएवी अवधारणाओं के दो चरण थे, जबकि संकर और तरल प्रणोदक के लिए एक या दो चरणों पर विचार किया गया था। दस विशेषताओं ("योग्यता के आंकड़े") के लिए सात विकल्प दिए गए थे। एकल चरण संकर को उच्चतम समग्र अंक प्राप्त हुए, जिसमें लागत को कम करने के लिए सबसे अधिक अंक और प्रौद्योगिकी तैयारी के लिए सबसे कम अंकों के साथ जटिलता को कम करने के लिए अलग से अंक शामिल हैं। दूसरा समग्र रूप से विद्युत पंपों का उपयोग करने वाला एकल-चरण तरल द्वि-प्रणोदक एम. ए. वी. था। एक दबाव-पोषित द्वि-प्रणोदक डिजाइन तीसरा था, जिसमें प्रौद्योगिकी तैयारी के लिए सबसे अधिक अंक थे। ठोस प्रणोदक विकल्पों में कम अंक थे, आंशिक रूप से लचीलेपन के लिए बहुत कम अंक प्राप्त करने के कारण। जे. पी. एल. और नासा लैंगली रिसर्च सेंटर ने आगाह किया कि ठोस रॉकेट मोटरों के उच्च जोर और कम जलने के समय के परिणामस्वरूप कम ऊंचाई पर जल्दी जलना शुरू हो जाएगा और तट पर पर्याप्त वातावरण उच्च मैक संख्या में रह जाएगा, जिससे स्थिरता और नियंत्रण की चिंता बढ़ जाएगी। मंगल कार्यक्रम निदेशक की सहमति से, जनवरी 2016 में एक संकर प्रणोदक एम. ए. वी. (ठोस ईंधन के साथ तरल ऑक्सीडाइज़र) को आगे बढ़ाने पर सीमित प्रौद्योगिकी विकास निधि पर ध्यान केंद्रित करने का निर्णय लिया गया था। 2015 में, ग्रहों के संरक्षण के लिए एक नए प्रयास ने मंगल की सतह से पिछड़े ग्रहों के संरक्षण कार्य को उड़ान में "ब्रेक-द-चेन" के लिए नमूना रिटर्न ऑर्बिटर में स्थानांतरित कर दिया। ब्रेज़िंग, बैगिंग और प्लाज्मा नसबंदी के लिए अवधारणाओं का अध्ययन और परीक्षण किया गया था, जिसमें 2016 तक ब्रेज़िंग पर प्राथमिक ध्यान दिया गया था। 2018 से 2022 अप्रैल 2018 में नासा और ई. एस. ए. द्वारा एक आशय पत्र पर हस्ताक्षर किए गए थे जो मंगल के नमूना-वापसी मिशन के लिए एक आधार प्रदान कर सकता है। यह समझौता बर्लिन, जर्मनी में दूसरे अंतर्राष्ट्रीय मंगल नमूना वापसी सम्मेलन के दौरान किया गया था। सम्मेलन कार्यक्रम को 125 तकनीकी प्रस्तुतियों के साथ संग्रहीत किया गया था जिसमें नमूना विज्ञान (प्रत्याशित निष्कर्ष, स्थल चयन, संग्रह, क्यूरेशन, विश्लेषण) और मिशन कार्यान्वयन (मंगल आगमन, रोवर, रॉक ड्रिल, नमूना स्थानांतरण रोबोटिक्स, मंगल की चढ़ाई, स्वायत्त कक्षा मिलन स्थल, अंतरग्रहीय प्रणोदन, पृथ्वी आगमन, ग्रह संरक्षण) शामिल थे। कई प्रस्तुतियों में से एक में, एक अंतर्राष्ट्रीय विज्ञान दल ने नोट किया कि प्राचीन जीवन की खोज के लिए तलछटी चट्टान के नमूने एकत्र करने की आवश्यकता होगी। एक संयुक्त नासा-ई. एस. ए. प्रस्तुति ने बेसलाइन मिशन वास्तुकला का वर्णन किया, जिसमें मैक्स-सी अवधारणा से प्राप्त मार्स 2020 रोवर द्वारा नमूना संग्रह, एक नमूना पुनर्प्राप्ति लैंडर और एक अर्थ रिटर्न ऑर्बिटर शामिल हैं। मंगल ग्रह पर अधिक द्रव्यमान पहुँचाते हुए और अधिक नमूने लौटाते हुए मिशन की लागत को कम करने के लिए स्पेसएक्स फाल्कन हैवी का उपयोग करने का एक वैकल्पिक प्रस्ताव था। बर्लिन सम्मेलन में एक अन्य प्रस्तुति में कहा गया कि दिए गए नमूना पेलोड के लिए काफी छोटे एम. ए. वी. को सक्षम करने के लिए एम. ए. वी. प्रौद्योगिकी को आगे बढ़ाकर मिशन लागत को कम किया जा सकता है। जुलाई 2019 में एक मिशन वास्तुकला प्रस्तावित की गई थी। 2019 में, जे. पी. एल. के लेखकों ने नमूना पुनर्प्राप्ति का सारांश दिया, जिसमें एक नमूना लाने वाला रोवर, एकल-चरण-से-कक्षा (एस. एस. टी. ओ.) एम. ए. वी. पर पेलोड में 20 या 30 नमूना ट्यूबों को फिट करने के विकल्प शामिल हैं, जो हाइब्रिड प्रणोदक, एक ठोस मोम ईंधन के साथ एक तरल ऑक्सीडाइज़र का उपयोग करेंगे, जिसे 2016 से प्रणोदन प्रौद्योगिकी विकास के लिए प्राथमिकता दी गई थी। इस बीच, मार्शल स्पेस फ्लाइट सेंटर (एमएसएफसी) ने एमएवी के लिए ठोस और संकर प्रणोदन की तुलना प्रस्तुत की। बाद में 2019 में, एम. एस. एफ. सी. और जे. पी. एल. ने दो-चरण ठोस प्रणोदक एम. ए. वी. को डिजाइन करने पर सहयोग किया था, और नोट किया कि एक निर्देशित कताई ऊपरी चरण द्रव्यमान को कम कर सकता है, लेकिन कक्षीय भिन्नताओं की क्षमता के कारण इस दृष्टिकोण को उस समय छोड़ दिया गया था। 2020 की शुरुआत में जे. पी. एल. ने 30 ट्यूबों वाले एक परिक्रमा नमूना पैकेज (एक बास्केटबॉल के आकार) के लिए समग्र मिशन योजना को अद्यतन किया, जिसमें सीमा में ठोस और संकर एम. ए. वी. विकल्प दिखाए गए। विवरण जोड़ते हुए, एम. एस. एफ. सी. ने एक पेलोड पैकेज में 20 या 30 नमूना ट्यूबों को वितरित करने के लिए मंगल ग्रह पर एक लक्ष्य द्रव्यमान के लिए ठोस और संकर एम. ए. वी. डिजाइन दोनों के लिए डिज़ाइन प्रस्तुत किए। अप्रैल 2020 में, मिशन का एक अद्यतन संस्करण प्रस्तुत किया गया था। दो-चरणीय ठोस रॉकेट एम. ए. वी. को अपनाने का निर्णय 2020 के वसंत में डिजाइन विश्लेषण चक्र 0.0 द्वारा लिया गया था, जिसने एम. ए. वी. को दोनों चरणों के लिए मार्गदर्शन वाले डिजाइन में परिष्कृत किया, जिससे द्रव्यमान को बचाने के लिए एक निर्देशित स्पिन-स्थिर दूसरे चरण पर पुनर्विचार किया गया। अक्टूबर 2020 में, एमएसआर स्वतंत्र समीक्षा बोर्ड (आईआरबी) ने अपनी रिपोर्ट जारी की जिसमें समग्र रूप से एमएसआर कार्यक्रम को आगे बढ़ाने की सिफारिश की गई, फिर नवंबर में नासा ने विस्तृत आईआरबी सिफारिशों का जवाब दिया। आई. आर. बी. ने नोट किया कि एम. एस. आर. को पहली बार आठ चुनौतियों का सामना करना पड़ेगा, जिसमें किसी अन्य ग्रह से पहला प्रक्षेपण, स्वायत्त कक्षीय मिलन स्थल और "ब्रेक-द-चेन" के लिए सीलिंग के साथ रोबोटिक नमूने को संभालना शामिल है। आई. आर. बी. ने आगाह किया कि एम. ए. वी. किसी भी पिछले प्रक्षेपण वाहन के विपरीत होगा, और अनुभव से पता चलता है कि एक प्रक्षेपण वाहन जितना छोटा होगा, इसकी डिजाइन की तुलना में भारी होने की संभावना उतनी ही अधिक होगी। एम. ए. वी. के दिशाहीन ऊपरी चरण का उल्लेख करते हुए, आई. आर. बी. ने महत्वपूर्ण घटनाओं के लिए टेलीमेट्री के महत्व को बताया, "दूसरे चरण की उड़ान के दौरान एक फॉल्ट के उपयोगी पुनर्निर्माण की अनुमति देने के लिए"। आई. आर. बी. ने संकेत दिया कि सबसे संभावित मिशन लागत $3.8-$4.4बी होगी। जैसा कि अप्रैल 2021 में एन. ए. सी.-एस. सी. को सूचित किया गया था, ग्रह विज्ञान सलाहकार समिति (पी. ए. सी.) एम. एस. आर. की "उच्च लागत के बारे में बहुत चिंतित" थी, और यह सुनिश्चित करना चाहती थी कि वापस किए गए नमूना प्रयोगशालाओं की योजनाओं में खगोल जीव विज्ञान के विचारों को शामिल किया जाएगा। 2022 की शुरुआत में एमएसएफसी ने बड़े पैमाने पर कमी के लिए निर्देशित-निर्देशित एमएवी डिजाइन प्रस्तुत किया और पहले चरण के दौरान वायुगतिकीय जटिलताओं और तट से ऊंचाई तक, द्रव्यमान के केंद्र से दूर हाइड्राज़िन स्टीयरिंग थ्रस्टर्स का पता लगाने की इच्छा, और टिप-ऑफ रोटेशन के बिना चरण पृथक्करण सहित शेष चुनौतियों का दस्तावेजीकरण किया। जबकि चरण पृथक्करण और बाद में स्पिन-अप का उड़ान परीक्षण किया जाएगा, लेखकों ने नोट किया कि एम. ए. वी. जैसी पूरी उड़ान का उड़ान परीक्षण करना आदर्श होगा, लेकिन एक बड़ी लागत होगी। अप्रैल 2022 में, संयुक्त राज्य अमेरिका की राष्ट्रीय अकादमियों ने 2020 में शुरू होने वाली कई समिति की बैठकों के बाद, आगामी दस वर्षों के लिए योजनाओं और प्राथमिकताओं की समीक्षा के लिए ग्रह विज्ञान दशकीय सर्वेक्षण रिपोर्ट जारी की, जिसमें 500 से अधिक स्वतंत्र रूप से प्रस्तुत श्वेत पत्रों पर विचार किया गया, जिसमें मंगल के बारे में 100 से अधिक, जिसमें नमूना वापसी के लिए विज्ञान और प्रौद्योगिकी पर टिप्पणियां शामिल हैं। प्रकाशित दस्तावेज़ में ई. एस. ए. की आवश्यक भागीदारी के साथ एक "केंद्रित और तेज़" नमूना वापसी अभियान के लिए नासा की 2017 की योजना का उल्लेख किया गया है, फिर सिफारिश की गई है, "इस दशक में नासा के रोबोटिक अन्वेषण प्रयासों की सर्वोच्च वैज्ञानिक प्राथमिकता मंगल नमूना वापसी को जल्द से जल्द पूरा करना होना चाहिए।" दशक के श्वेत पत्रों ने विज्ञान के लिए एमएसआर के महत्व पर जोर दिया, जिसमें एमएसआर को लागू करने का विवरण शामिल था, और नोट किया कि छोटे रॉकेटों के लिए अत्याधुनिक उड़ान प्रदर्शन की आवश्यकता के बावजूद एमएवी को कम करके आंका गया है, एक निरंतर विकास प्रयास की आवश्यकता है, और एक छोटे एमएवी के लिए प्रौद्योगिकी विकास में एमएसआर मिशन लागत को कम करने की क्षमता है। दशकीय सर्वेक्षण समिति की बैठकों में कई आमंत्रित वक्ताओं की मेजबानी की गई, विशेष रूप से एमएसआर आईआरबी की एक प्रस्तुति। नमूना संग्रह मंगल 2020 मिशन ने दृढ़ता रोवर को उतारा, जो बाद में पृथ्वी पर वापस आने के लिए नमूनों को संग्रहीत कर रहा है। मार्स 2020 दृढ़ता रोवर द मार्स 2020 मिशन ने फरवरी 2021 में जेज़ेरो क्रेटर में दृढ़ता रोवर को उतारा। इसने कई नमूने एकत्र किए और उन्हें बाद में वापस करने के लिए सिलेंडरों में पैक किया। जेज़ेरो एक प्राचीन झील का तल प्रतीत होता है, जो जमीन के नमूने के लिए उपयुक्त है। अगस्त 2021 की शुरुआत में, दृढ़ता ने मंगल की चट्टान के एक उंगली के आकार के कोर को ड्रिल करके जमीन का नमूना एकत्र करने का अपना पहला प्रयास किया। यह प्रयास सफल नहीं हुआ। एक ड्रिल छेद का उत्पादन किया गया था, जैसा कि उपकरण रीडिंग द्वारा इंगित किया गया था, और ड्रिल छेद की एक तस्वीर द्वारा प्रलेखित किया गया था। हालाँकि, नमूना पात्र खाली निकला, जो दर्शाता है कि नमूना लिया गया चट्टान एक ठोस कोर का उत्पादन करने के लिए पर्याप्त मजबूत नहीं था। अगस्त के अंत और सितंबर 2021 की शुरुआत में एक दूसरी लक्षित चट्टान का नमूना लिया गया, जिसमें पर्याप्त रूप से मजबूत नमूना देने का बेहतर मौका था। चट्टान को हटाने के बाद, दबाव वाले नाइट्रोजन के झोंकों से धूल को साफ करने और परिणामस्वरूप चट्टान की सतह का निरीक्षण करने के बाद, 1 सितंबर को एक छेद खोदा गया था। एक चट्टान का नमूना ट्यूब में दिखाई दिया, लेकिन इसे तुरंत एक कंटेनर में नहीं रखा गया था। ट्यूब को ऑप्टिकल रूप से निरीक्षण करने की एक नई प्रक्रिया की गई थी। 6 सितंबर को, प्रक्रिया पूरी हो गई और पहला नमूना एक पात्र में रखा गया। 21 दिसंबर, 2022 से दृढ़ता ने अपने एकत्र किए गए नमूनों में से 10 को बैक-अप डिपो, थ्री फोर्क्स में जमा करने का अभियान शुरू किया। यह काम 28 जनवरी, 2023 को पूरा किया गया था। एम. एस. आर. अभियान के लिए नासा के पर्सिवरेंस मार्स रोवर के विज्ञान और नमूना कैशिंग संचालन के लगभग एक मंगल वर्ष के बाद, रोवर को वर्तमान में दस नमूनों को जमा करने का काम सौंपा गया है जिन्हें उसने थ्री फोर्क्स सैंपल डिपो में शुरू से ही कैश किया है क्योंकि नासा का लक्ष्य अंततः उन्हें 19 दिसंबर, 2022 से पृथ्वी पर वापस करना है। यह डिपो एक बचाव स्थल के रूप में काम करेगा, यदि दृढ़ता अपने नमूने वितरित नहीं कर सकती है। दृढ़ता एक अपेक्षाकृत सपाट इलाके में नमूने जमा कर रही है जिसे थ्री फोर्क्स के रूप में जाना जाता है ताकि नासा और ईएसए एमएसआर अभियान में अपने क्रमिक मिशनों में उन्हें पुनर्प्राप्त कर सकें। इसे नमूना पुनर्प्राप्ति लैंडर के लिए बैक-अप लैंडिंग स्थान के रूप में भी चुना गया है। यह एक अपेक्षाकृत सौम्य स्थान है। यह टेबल टॉप की तरह सपाट और चिकना होता है। दृढ़ता की जटिल नमूना और कैशिंग प्रणाली में रोवर के पेट के अंदर से धातु की नली को पुनः प्राप्त करने में लगभग एक घंटे का समय लगता है, इसे अपने आंतरिक कैचेकैम के साथ आखिरी बार देखें, और नमूने को मंगल की सतह के सावधानीपूर्वक चयनित पैच पर छोड़ दें। ट्यूबों को एक ही स्थान पर ढेर नहीं किया जाएगा। इसके बजाय, प्रत्येक ट्यूब-ड्रॉप स्थान का व्यास "संचालन का क्षेत्र" होगा। उस अंत तक, ट्यूबों को 10 ट्यूबों के लिए 10 स्थानों के एक जटिल ज़िगज़ैग पैटर्न में सतह पर जमा किया जाएगा, जिसमें प्रत्येक नमूना प्रस्तावित नमूना पुनर्प्राप्ति लैंडर के लैंडिंग साइट के पास एक दूसरे से अलग होगा। इस योजना के लिए विभिन्न कारण हैं, उन्हें दूर रखने के लिए सबसे बड़ा कारण वह नमूना पुनर्प्राप्ति हेलीकॉप्टर है क्योंकि उन्हें एक समय में केवल एक ट्यूब के साथ बातचीत करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। साथ ही, वे टेकऑफ़ और लैंडिंग करेंगे, और उस स्थान पर गाड़ी चलाएंगे। यह सुनिश्चित करने के लिए कि एक हेलीकॉप्टर बिना किसी समस्या के नमूनों को प्राप्त कर सके, योजना को ठीक से निष्पादित किया जाना है और यह दो महीने से अधिक समय तक चलेगा। प्रत्येक ट्यूब को छोड़ने से पहले और बाद में, मिशन नियंत्रक रोवर के शेरलॉक वॉटसन कैमरे से कई छवियों की समीक्षा करेंगे। SHERLOC वॉटसन कैमरे की छवियों का उपयोग यह सुनिश्चित करने के लिए भी किया जाता है कि ट्यूब रोवर के पहियों के रास्ते में लुढ़की नहीं थी। वे यह भी सुनिश्चित करते हैं कि ट्यूब इस तरह से नहीं गिरी थी कि वह अपने छोर पर खड़ी हो (प्रत्येक ट्यूब में एक सपाट छोर का टुकड़ा होता है जिसे "दस्ताने" कहा जाता है ताकि भविष्य के मिशनों द्वारा इसे लेना आसान हो)। जे. पी. एल. के मार्स यार्ड में दृढ़ता के सांसारिक जुड़वां ओ. पी. टी. आई. एम. आई. एस. एम. के साथ परीक्षण के दौरान यह 5 प्रतिशत से भी कम समय में हुआ। यदि यह मंगल ग्रह पर होता है, तो मिशन ने दृढ़ता के लिए आदेशों की एक श्रृंखला लिखी है कि वह अपनी रोबोटिक भुजा के अंत में बुर्ज के हिस्से के साथ ट्यूब को सावधानीपूर्वक खटखटाए। ये SHERLOCK Watson कैमरा छवियाँ मार्स सैंपल रिटर्न टीम को धूल या रेत से ढके नमूनों की स्थिति में ट्यूबों का पता लगाने के लिए आवश्यक सटीक डेटा भी देंगी, इससे पहले कि वे हवा में हों, लेकिन पृथ्वी की तरह नहीं। लेकिन मंगल ग्रह पर वायुमंडल पृथ्वी के वायुमंडल की तुलना में 100 गुना कम घना है। इसलिए यहाँ के आसपास की हवाएँ गति पकड़ सकती हैं (सबसे तेज़ धूल वाले शैतान हैं), लेकिन वे बहुत सारे धूल के कण नहीं उठाते हैं। मंगल की हवा निश्चित रूप से महीन धूल उठा सकती है और इसे सतहों पर छोड़ सकती है। लेकिन भले ही महत्वपूर्ण धूल जमा हो जाए, ये छवियां और जमा करने का पैटर्न उन्हें वापस पाने में मदद करेगा। यहां तक कि एक धूल शैतान के साथ एक भाग्यशाली मुठभेड़ भी नमूनों पर धूल को हटा सकती है जैसा कि स्पिरिट रोवर और अपॉर्च्युनिटी रोवर के सौर पैनलों के मामले में होता है। एक बार सभी 10 नमूनों को जमा करने का यह पूरा कार्य पूरा हो जाने के बाद, दृढ़ता अपने मिशन को जारी रखेगी, क्रेटर फ्लोर तक जाएगी और डेल्टा के शिखर तक जाएगी। रोवर गड्ढे के किनारे से गुजर रहा है और संभवतः एक चट्टान पर एकल नमूना लेने की योजना का पालन करते हुए अधिक ट्यूबों को पकड़ रहा है। अब तक, कई जोड़ी नमूने लिए गए थे और जोड़ी से एक नमूना डिपो में रखा जाएगा और दूसरा जोड़ा रोवर पर रहेगा। नमूना पुनर्प्राप्ति मार्स सैंपल रिटर्न मिशन में पहले ई. एस. ए. सैंपल फेच रोवर और उससे जुड़े दूसरे लैंडर के साथ मंगल की चढ़ाई करने वाले वाहन और उसके लैंडर शामिल थे जो नमूनों को एम. ए. वी. में ले जाएंगे, जहाँ से उन्हें पृथ्वी पर वापस भेजा जाएगा। लेकिन विचार करने और लागत में वृद्धि के बाद, यह निर्णय लिया गया कि दृढ़ता की अपेक्षित दीर्घायु को देखते हुए, यह नमूना पुनर्प्राप्ति लैंडर (एसआरएल) तक नमूनों को ले जाने का प्राथमिक साधन होगा। नमूना पुनर्प्राप्ति लैंडर वर्तमान में नमूना पुनर्प्राप्ति मिशन में 2028 में मार्स एसेंट वाहन के साथ 5 सौर-सरणी नमूना वापसी लैंडर और दो नमूना पुनर्प्राप्ति हेलीकॉप्टरों को Perseverance.The एसआरएल लैंडर के लिए एक बैकअप के रूप में लॉन्च करना शामिल है, जो एक औसत दो-कार गैरेज के आकार के बारे में है जिसका वजन ~ है; पूरी तरह से तैनात होने पर अस्थायी रूप से चौड़े और ऊंचे होने की योजना है। लैंडर का पेलोड द्रव्यमान दृढ़ता रोवर से दोगुना है, यानी ~। मंगल ग्रह के नमूनों के हस्तांतरण की सुविधा के लिए लैंडर को दृढ़ता रोवर के करीब होना चाहिए। इसे अपने लक्ष्य स्थल के भीतर उतरना चाहिए-पिछले मंगल रोवरों और लैंडरों की तुलना में बहुत करीब। इस प्रकार, इसमें लैंडर को मंगल ग्रह पर उतरने के लिए एक द्वितीयक बैटरी होगी। लैंडर नासा के सफल टेरेन रिलेटिव नेविगेशन के एक उन्नत संस्करण का लाभ उठाएगा जिसने दृढ़ता को सुरक्षित रूप से उतारने में मदद की। नई उन्नत लैंडर दृष्टि प्रणाली, अन्य सुधारों के अलावा, एक दूसरा कैमरा, एक अल्टीमीटर और सटीक लैंडिंग के लिए प्रणोदन का उपयोग करने के लिए बेहतर क्षमताओं को जोड़ेगी। 2029 में इसे थ्री फोर्क्स के पास उतरने की योजना है। मार्स 2020 रोवर और हेलीकॉप्टर नमूनों को एसआरएल लैंडर तक पहुंचाएंगे। एस. आर. एल. के ई. एस. ए.-निर्मित लंबे, सैंपल ट्रांसफर आर्म का उपयोग नमूनों को निकालने और उन्हें चढ़ाई वाहन में सैंपल रिटर्न कैप्सूल में लोड करने के लिए किया जाएगा। मार्स सैंपल रिकवरी हेलीकॉप्टर एमएसआर अभियान में इनजेनिटी-क्लास हेलीकॉप्टर शामिल थे, जो दोनों एसआरएल के लिए एक छोटे से रोबोटिक हाथ की मदद से नमूने एकत्र करेंगे, अगर दृढ़ता रोवर समस्या का सामना करता है। मार्स एसेंट व्हीकल (एम. ए. वी.) मार्स एसेंट व्हीकल (एम. ए. वी.) एक दो-चरणीय, ठोस-ईंधन वाला रॉकेट है जो मंगल की सतह से एकत्र किए गए नमूनों को अर्थ रिटर्न ऑर्बिटर तक पहुंचाएगा। 2022 की शुरुआत में, लॉकहीड मार्टिन को नॉर्थ्रॉप ग्रुमैन से एमएवी और इंजन विकसित करने में नासा के मार्शल स्पेस फ्लाइट सेंटर के साथ साझेदारी करने का अनुबंध दिया गया था। इसे लैंडर के ऊपर-या मंगल की सतह के ऊपर, हवा में प्रज्वलित होने से ठीक पहले, प्रति सेकंड की दर से ऊपर की ओर ले जाने की योजना है, ताकि रॉकेट के कतरनी वजन के तहत एसआरएल के फिसलने या झुकने जैसी गलत लिफ्टऑफ़ की बाधाओं को दूर किया जा सके। सामने की ओर पीछे की तुलना में थोड़ा कठिन फेंक दिया जाएगा, जिससे रॉकेट मंगल के आकाश की ओर ऊपर की ओर इशारा करेगा। इस प्रकार, ऊर्ध्वाधर रूप से उत्सर्जित नियंत्रित टिप-ऑफ रिलीज (वी. ई. सी. टी. ओ. आर.) प्रणाली प्रक्षेपण के दौरान थोड़ा घूर्णन जोड़ती है, जिससे रॉकेट सतह से ऊपर और दूर हो जाता है। एम. ए. वी. एक कक्षा में प्रवेश करेगा। यह एस. आर. एल. पर एक सिलेंडर के अंदर रखा जाएगा और इसमें एक तापीय सुरक्षात्मक परत होगी। रॉकेट का पहला चरण (एस. आर. एम.-1) 75 सेकंड के लिए जल रहा होगा। एस. आर. एम. 1 इंजन गिम्बल कर सकता है, लेकिन अधिकांश गिम्बलिंग ठोस रॉकेट मोटर नोजल को इस तरह से डिज़ाइन किया गया है जो अत्यधिक ठंड एम. ए. वी. का अनुभव नहीं कर सकता है, इसलिए नॉर्थरोप ग्रुमैन टीम को कुछ ऐसा करना पड़ा जो कर सकता हैः एक अत्याधुनिक ट्रैप्ड बॉल नोजल जिसमें एक सुपरसोनिक स्प्लिट लाइन हो। एस. आर. एम. 1 के जलने के बाद, एम. ए. वी. लगभग 400 के लिए तट की अवधि में रहेगा। इस दौरान, एम. पी. ए. वायुगतिकीय फेयरिंग और पूरा पहला चरण वाहन से अलग हो जाएगा। स्टेज सेपरेशन के बाद, दूसरा चरण साइड माउंटेड स्मॉल स्केल आर. सी. एस. थ्रस्टर्स के माध्यम से एक स्पिन अप शुरू करेगा। पूरा दूसरा चरण लगभग 175 आर. पी. एम. की दर से निर्देशित और स्पिन-स्थिर होगा। लक्ष्य स्पिन दर प्राप्त करने के बाद, दूसरा चरण (एस. आर. एम.-2) लगभग 18-20 एस. के लिए प्रज्वलित और जलाएगा, पेरियाप्सिस को बढ़ाएगा और कक्षा को वृत्ताकार करेगा। सक्रिय मार्गदर्शन के बदले वजन बचाने के लिए दूसरे चरण को स्पिन-स्थिर करने की योजना है, जबकि मंगल के नमूनों के परिणामस्वरूप एक अज्ञात पेलोड द्रव्यमान वितरण होगा। स्पिन स्थिरीकरण रॉकेट को हल्का होने देता है, इसलिए इसे कक्षा तक सक्रिय नियंत्रण नहीं रखना होगा। एस. आर. एम. 2 के जलने के बाद, दूसरा चरण 10 मिनट तक तट पर रहेगा जबकि एस. आर. एम. 2 से अवशिष्ट जोर आता है। साइड माउंटेड छोटे पैमाने के डी-स्पिन मोटर्स फिर फायर करेंगे, जिससे स्पिन दर 40 आरपीएम से कम हो जाएगी। एक बार लक्ष्य कक्षा प्राप्त हो जाने के बाद, एम. ए. वी. एम. पी. ए. को ऑर्बिटिंग सैंपल कंटेनर (ओ. एस.) को बाहर निकालने का आदेश देगा। एम. ए. वी. का बिताया गया दूसरा चरण कक्षा में रहेगा, जो 25 दिनों तक एक होस्ट किए गए रेडियो बीकन संकेत का प्रसारण करेगा। ई. आर. ओ. द्वारा ओएस को पकड़ने में यह सहायता करेगा। एम. ए. वी. को 2028 में एस. आर. एल. लैंडर पर प्रक्षेपित किया जाना निर्धारित है। सैंपल रिटर्न अर्थ रिटर्न ऑर्बिटर (ई. आर. ओ.) ई. आर. ओ. ई. एस. ए. द्वारा विकसित एक अंतरिक्ष यान है। इसमें नासा द्वारा निर्मित कैप्चर एंड कंटेनमेंट एंड रिटर्न सिस्टम (सी. सी. आर. एस.) और इलेक्ट्रा यू. एच. एफ. संचार पैकेज शामिल हैं। यह मंगल की निचली कक्षा (एल. एम. ओ.) में एम. ए. वी. द्वारा दिए गए नमूनों के साथ मुलाकात करेगा। ई. आर. ओ. ऑर्बिटर का वजन (सबसे बड़ा मंगल ऑर्बिटर) करने की योजना है और इसमें सौर सरणियाँ हैं जिनके पंख 400 से अधिक हैं (ये अंतरिक्ष में लॉन्च किए गए अब तक के सबसे बड़े सौर पैनलों में से कुछ हैं)। ई. आर. ओ. 2027 में एक एरियन 64 रॉकेट पर प्रक्षेपित होने वाला है और 2029 में मंगल ग्रह पर पहुंचने के लिए निर्धारित है, जिसमें आयन प्रणोदन और एक अलग रासायनिक प्रणोदन तत्व का उपयोग किया जाएगा ताकि धीरे-धीरे इसकी उचित कक्षा तक पहुँचा जा सके और फिर परिक्रमा करने वाले नमूने के साथ मिल सके। एम. ए. वी. के दूसरे चरण का रेडियो बीकन नियंत्रकों को ई. एस. ए. अर्थ रिटर्न ऑर्बिटर को परावर्तक प्रकाश के माध्यम से देखने और पृथ्वी पर लौटने के लिए उसे पकड़ने के लिए ऑर्बिटिंग सैंपल के काफी करीब लाने के लिए आवश्यक जानकारी देगा। ऐसा करने के लिए, ई. आर. ओ. अधिक दूरी पर ऑर्बिटिंग सैंपल का पता लगाने के लिए उच्च प्रदर्शन वाले कैमरों का उपयोग करेगा। एक बार "लॉक ऑन" होने के बाद, मिलने के पूरे चरण में कैमरों और लिडार का उपयोग करके इसे लगातार ट्रैक किया जाएगा। एक बार नमूना पात्र के साथ संरेखित होने के बाद, कैप्चर, कंटेनमेंट और रिटर्न सिस्टम चालू हो जाएगा, इसके कैपचर ढक्कन को खोल देगा, और इसके कैपचर सेंसर को चालू कर देगा। ई. एस. ए. का ऑर्बिटर तब नमूना पात्र की ओर लगभग 1 से 2 इंच (2.5 से 5 सेंटीमीटर) प्रति सेकंड की गति से आगे बढ़ेगा और उसे "निगल" लेगा। यह पता लगाने के बाद कि नमूना कंटेनर सुरक्षित रूप से अंदर है, कैप्चर, कंटेनमेंट और रिटर्न सिस्टम जल्दी से अपने ढक्कन को बंद कर देगा। इस प्रकार, ऑर्बिटर कक्षा में कनस्तरों को पुनर्प्राप्त और सील करेगा और सीलबंद पात्र को पृथ्वी-प्रवेश कैप्सूल में रखने के लिए नासा द्वारा निर्मित रोबोटिक भुजा का उपयोग करेगा। सी. सी. आर. एस. कक्षीय नमूने के बाहरी हिस्से को पूरी तरह से कीटाणुरहित करने और ई. ई. एस. के अंदर इसे दो बार सील करने के लिए जिम्मेदार होगा, जिससे अधिकतम वैज्ञानिक वापसी के लिए नमूनों को सुरक्षित रूप से अलग और अक्षुण्ण रखने के लिए एक द्वितीयक नियंत्रण बाधा पैदा होगी। यह अपनी कक्षा को ऊपर उठाएगा, प्रणोदन तत्व को हटा देगा (जिसमें सी. सी. आर. एस. हार्डवेयर शामिल है, जो नमूनों को निर्जंतुक करने के बाद उपयोग में नहीं आता है), और 2033 मंगल-से-पृथ्वी स्थानांतरण खिड़की के दौरान पृथ्वी पर लौट आएगा। ई. आर. ओ. पूरी उड़ान के दौरान प्राप्त कुल विकिरण खुराक को मापेगा। परिणाम अंतरिक्ष यान के स्वास्थ्य की निगरानी करने में मदद करेंगे और मंगल ग्रह की भविष्य की यात्राओं में मानव खोजकर्ताओं की सुरक्षा के बारे में महत्वपूर्ण जानकारी प्रदान करेंगे। अर्थ एंट्री व्हीकल (ई. ई. वी.) द कैप्चर/कंटेनमेंट एंड रिटर्न सिस्टम (सी. सी. आर. एस.) नमूने को ई. ई. वी. में रखेगा। ई. ई. वी. बिना पैराशूट के पृथ्वी पर वापस आ जाएगा और निष्क्रिय रूप से उतरेगा। पृथ्वी पर आने से लगभग एक सप्ताह पहले, और एक पूर्ण प्रणाली सुरक्षा जांच को सफलतापूर्वक पूरा करने के बाद ही, ई. आर. ओ. अंतरिक्ष यान को पृथ्वी की वापसी के चरण को करने के लिए कॉन्फ़िगर किया जाएगा। जब ऑर्बिटर पृथ्वी से तीन दिन दूर होगा, तो ई. ई. एस. को मुख्य अंतरिक्ष यान से छोड़ा जाएगा और एक पूर्व निर्धारित लैंडिंग साइट पर एक सटीक प्रवेश प्रक्षेपवक्र उड़ाया जाएगा। अलग होने के कुछ ही समय बाद, ऑर्बिटर स्वयं सूर्य के चारों ओर कक्षा में प्रवेश करने के लिए युद्धाभ्यास की एक श्रृंखला का प्रदर्शन करेगा, जो कभी भी पृथ्वी पर नहीं लौटेगा। यूटा टेस्ट एंड ट्रेनिंग रेंज में रेगिस्तानी रेत और वाहन में सदमे को अवशोषित करने वाली सामग्री की योजना नमूनों को प्रभाव बलों से बचाने के लिए बनाई गई थी। ई. ई. वी. 2033 में पृथ्वी पर उतरने वाला है। दीर्घा सौर मंडल अन्वेषण की समयरेखा भी देखें टिप्पणियाँ संदर्भ बाहरी लिंक मंगल नमूना वापसी मीडिया रील नासा और जे. पी. एल. द्वारा निर्मित (वीडियो) यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी अंतरिक्ष जांच मंगल ग्रह के लिए मिशन प्रस्तावित खगोल जीव विज्ञान अंतरिक्ष मिशन प्रस्तावित नासा अंतरिक्ष जांच