ESA y NASA aprueban diseño del Earth Return Orbiter de Airbus para retorno de muestras de Marte

El 15 de junio, Airbus (Toulouse, Francia) informó que la misión del satélite Earth Return Orbiter (ERO) ha superado la revisión preliminar de diseño (PDR) con la Agencia Espacial Europea (ESA) y con la participación de NASA. El ERO es la siguiente fase tras el exitoso lanzamiento del rover Perseverance en febrero de 2021 y la misión Sample Retrieval Lander para traer las primeras muestras de Marte a la Tierra. Ha sido confirmado por Airbus que la mayoría de la estructura del ERO usará materiales compuestos, principalmente «sándwiches basados en panal de aluminio y pieles de fibra de carbono» excepto los paneles radiadores, heat pipes y piezas que deben soportar las mayores fuerzas mecánicas.

Con especificaciones técnicas y diseños validados, proveedores de ocho países europeos están a bordo para casi todos los componentes y subconjuntos. El desarrollo y pruebas de equipos y subsistemas puede empezar ahora para asegurar que la misión avance según calendario.

«Esta PDR se ha gestionado y cerrado en un tiempo récord de menos de un año, un logro asombroso considerando la complejidad de la misión», dice Andreas Hammer, jefe de Exploración Espacial en Airbus. «Todo el equipo ERO, incluyendo proveedores y agencias, ha trabajado realmente unido y estamos en objetivo para lograr la entrega en 2025 —solo cinco años y medio después de ser seleccionados como contratista principal».

El siguiente hito para el ERO será la Revisión Crítica de Diseño, dice Airbus, que ocurrirá en dos años tras lo cual comenzarán producción y montaje, para asegurar la entrega de la nave espacial completa en 2025. Tras el lanzamiento en 2026, en un lanzador Ariane 64, el satélite comenzará una misión de cinco años a Marte, actuando como relevo de comunicaciones con las misiones de superficie (incluyendo Perseverance y Sample Fetch Rovers (SFR), también diseñados y construidos por Airbus), realizando un rendez-vous con las muestras en órbita y trayéndolas de forma segura a la Tierra.

La nave ERO de siete toneladas y siete metros de alto, equipada con paneles solares de 144 metros cuadrados con una envergadura de más de 40 metros —que Airbus afirma es la más grande jamás construida— tardará unos un año en llegar a Marte. Usará un sistema de propulsión híbrido eficiente en masa combinando propulsión eléctrica para las fases de crucero y espiral descendente y propulsión química para la inserción en órbita de Marte. A su llegada, proporcionará cobertura de comunicaciones para el rover Perseverance de NASA y las misiones Sample Retrieval Lander (SRL), dos partes esenciales de la campaña Mars Sample Return.

Para la segunda parte de su misión, el ERO tendrá que detectar, hacer rendez-vous y capturar un objeto del tamaño de un balón de baloncesto llamado Orbiting Sample (OS), que alberga los tubos de muestra recogidos por el SFR. Una vez capturado, el OS será bio-sellado en un sistema de contención secundario y colocado dentro del Earth Entry Vehicle (EEV), un tercer sistema de contención para asegurar que las muestras lleguen intactas a la superficie terrestre.

Tomará luego otro año al ERO volver a la Tierra, donde enviará el EEV en una trayectoria de precisión hacia un sitio de aterrizaje predefinido, antes de entrar él mismo en una órbita estable alrededor del sol.

Airbus dice que tiene responsabilidad global por la misión ERO, desarrollando la nave en Toulouse, Francia y realizando análisis de misión en Stevenage, Reino Unido. El fabricante aeroespacial Thales Alenia Space (Cannes, Francia) también tendrá un papel importante, ensamblando la nave, desarrollando el sistema de comunicaciones y proporcionando el Módulo de Inserción en Órbita desde su planta en Turín, Italia. Airbus dice que otros proveedores vienen de Alemania, Francia, Reino Unido, Italia, España, Noruega, Dinamarca y Países Bajos.

Airbus dice que el desarrollo y diseño récord para ERO solo ha sido posible por la decisión de la empresa de construir sobre tecnologías ya maduras y probadas, en lugar de desarrollar tecnologías completamente nuevas que arriesgaban retrasos asociados. Tecnologías probadas de Airbus incluyen décadas de experiencia en propulsión de plasma (eléctrica), adquirida mediante mantenimiento de posición y operaciones en órbita de satélites de telecomunicaciones totalmente eléctricos, así como su experiencia en grandes paneles solares (telecomunicaciones y misiones de exploración, incluyendo JUICE, dichos ser los paneles solares más grandes para una misión interplanetaria hasta ERO) y misiones planetarias complejas como BepiColombo, lanzada en 2018.

Airbus también aprovechará su liderazgo tecnológico en navegación basada en visión (RemoveDEBRIS, Reabastecimiento Aire-Aire Automático), experiencia en navegación autónoma (Rosalind Franklin y SFR) y experiencia en rendez-vous y acoplamiento construida durante décadas, usando tecnologías del exitoso ATV (Automated Transfer Vehicle) y desarrollos recientes de JUICE, la primera misión de Europa a Júpiter.