
La Misión de Referencia de Diseño de Marte de la NASA ("DRM") se refiere a una serie de estudios de diseño conceptual de la NASA sobre las misiones para enviar humanos a Marte . [ 1 ] [ 2 ] El término relacionado, Arquitectura de Referencia de Diseño (DRA), se refiere a toda la secuencia de misiones y la infraestructura de apoyo.
Estos son estudios de referencia que resumen la tecnología actual y los posibles enfoques para una misión humana a Marte , y no son programas de misión reales. Según la NASA, los documentos "representan una 'instantánea' del trabajo en curso para apoyar la planificación de la futura exploración humana de la superficie marciana". [ 3 ] Las misiones de referencia de diseño se utilizan para estudios comparativos de tecnología , para analizar el efecto de diferentes enfoques para la misión.
Misión de Diseño de Referencia (1993)

La primera Misión de Referencia de Diseño de Marte [ 4 ] fue un estudio de la NASA completado en mayo de 1993, bajo los auspicios de la Iniciativa de Exploración Espacial (SEI). [ 5 ] El objetivo [ 6 ] era desarrollar una "Misión de Referencia" basada en estudios y datos previos, donde la Misión de Referencia sirve como base para comparar diferentes enfoques y criterios de estudios futuros.
El estudio se basó en el diseño de la misión Mars Direct de Robert Zubrin . Denominada Mars Semi-Direct por Zubrin, también introdujo varios cambios significativos, como la consideración de una tripulación más numerosa y un vehículo de ascenso a Marte dedicado que realizaría un encuentro en órbita marciana al estilo Apolo con el vehículo de retorno a la Tierra, que permanecería en órbita. [ 7 ] [ 8 ] La Misión de Referencia de Diseño reemplazó a la SEI anterior como plan de misión permanente.
Enfoque y resultados
- Limitar el tiempo de exposición de la tripulación al duro entorno espacial mediante el uso de tránsitos rápidos hacia y desde Marte y la estrategia de aborto a la superficie.
- Utilizar recursos locales para reducir la masa de la misión.
- Utilice una estrategia de misión dividida para desplegar previamente el hardware de la misión, con el fin de reducir la masa y minimizar el riesgo para la tripulación.
- Analice tres misiones tripuladas a Marte que comenzaron en 2009.
- Utilizar sistemas avanzados de propulsión espacial (por ejemplo, propulsión termonuclear) para el transporte en el espacio.
- Cargas útiles enviadas directamente a Marte mediante un vehículo de lanzamiento de gran tamaño (más de 200 toneladas a órbita terrestre baja).
- Energía nuclear de superficie para una potencia continua y robusta [ 6 ]
Las conclusiones del estudio indicaron que la masa total de la misión para la primera tripulación era de aproximadamente 900 toneladas métricas (3 vehículos de carga y 1 vehículo tripulado). El estudio señaló que el desarrollo de un vehículo de lanzamiento grande es un sistema costoso y de largo plazo, y que se deberían investigar enfoques que utilicen vehículos de lanzamiento más pequeños. [ 6 ]
Misión de Referencia de Diseño 2.0
En 1997, se creó un equipo de estudio de la NASA para la exploración de Marte, que elaboró una versión más detallada del diseño original de la misión de referencia. El plan describe las primeras misiones tripuladas a Marte, con un concepto de operaciones y tecnologías que servirían como primer borrador de la arquitectura. Según el informe:
Personal de varios centros de la NASA ha formulado una "Misión de Referencia" para la exploración humana de Marte. Este informe resume su trabajo y describe un plan para las primeras misiones tripuladas a Marte, utilizando enfoques técnicamente viables, con riesgos razonables y costos relativamente bajos. La arquitectura de la Misión de Referencia a Marte se basa en el trabajo previo del Grupo de Síntesis (1991) y en los conceptos de Zubrin (1991) sobre el uso de propelentes derivados de la atmósfera marciana. Para definir la Misión de Referencia, se tomaron decisiones. En este informe se documenta la justificación de cada decisión; sin embargo, avances tecnológicos imprevistos o decisiones políticas podrían modificarlas en el futuro. [ 9 ]
Según Portree [ 1 ] "La evolución posterior del DRM se centró en minimizar el peso de la nave espacial en un esfuerzo por reducir el costo estimado de la misión". Aunque no se le dio oficialmente la designación "2.0", la versión "recortada" (es decir, con masa reducida) de 1997 se denomina 2.0 en documentos posteriores. [ 10 ]
Misión de Referencia de Diseño 3.0

La Misión de Referencia de Diseño 3.0 [ 11 ] fue una continuación del estudio de 1997 realizado por el Equipo de Exploración de Marte de la NASA, cuyo informe se publicó en junio de 1998 como un anexo al estudio de 1997. El propósito declarado de la Misión de Referencia era estimular la reflexión y el desarrollo de enfoques alternativos: "Su objetivo es identificar y aclarar los "factores determinantes" del sistema, o las fuentes significativas de variación en el costo, el rendimiento, el riesgo y el cronograma. No representa un enfoque final ni recomendado para las misiones tripuladas a Marte. El Equipo de Exploración está estudiando actualmente varios escenarios alternativos, incluidas misiones de exploración tripulada a la Luna, asteroides u otros objetivos más allá de la órbita terrestre, así como el empleo de diferentes enfoques técnicos para resolver los desafíos de la misión y la tecnología. La comparación de enfoques alternativos proporciona la base para la mejora continua de los planes de inversión en tecnología y la comprensión general de las futuras misiones de exploración tripulada. El Anexo representa una "instantánea" del trabajo en curso en apoyo de la planificación de futuras misiones de exploración tripulada hasta mayo de 1998. [ 12 ]
El informe de la Misión de Referencia Versión 3.0 indica:
A partir del trabajo de la Misión de Referencia original (Versión 1.0), la estrategia para la exploración humana de Marte ha evolucionado desde su forma original hacia una que reduce la masa del sistema, utiliza un vehículo de lanzamiento más pequeño y razonable, y emplea tecnología más actual. Las medidas adoptadas por el Equipo de Exploración están motivadas por la necesidad de reducir la masa de los vuelos de entrega de carga útil, así como el coste total de la misión, sin introducir riesgos adicionales. Al eliminar la necesidad de un vehículo de lanzamiento pesado de gran tamaño y suprimir el vuelo redundante de entrega de hábitat en la Versión 3.0, se eliminaron dos lanzamientos desde la Tierra. El resultado es una Misión de Referencia Versión 3.0 actual que requiere una masa inyectada de aproximadamente la mitad de la de la Misión de Referencia de 1993/94. [ 12 ]
Misión de Referencia de Diseño 4.0
El objetivo de la Misión de Referencia de Diseño 4 en 1998 fue refinar DRM 3.0 para mejorar las debilidades identificadas, proporcionar un mayor refinamiento del diseño y los conceptos de los sistemas y mejorar la estrategia de mitigación de riesgos. [ 6 ]
DRM 4.0 examinó variantes de propulsión térmica nuclear [ 10 ] [ 13 ] y propulsión eléctrica solar [ 14 ] del sistema de transporte de Marte.
Resultados principales
Los principales resultados del estudio fueron [ 6 ]
- La incorporación de un vehículo de transferencia de tripulación de ida y vuelta reduce el requisito de fiabilidad del sistema de cinco a tres años, pero requiere un encuentro adicional en órbita marciana.
- Se ha demostrado que el concepto de misión de un vehículo de propulsión eléctrica solar integral es viable, pero el diseño y el tamaño del vehículo siguen siendo grandes desafíos.
- Estimaciones de la masa total de la misión:
- Propulsión eléctrica solar: 467 toneladas
- Propulsión termonuclear: 436 toneladas
- Bomba química con frenado aerodinámico: 657 toneladas (concepto de misión similar pero no idéntico)
Arquitectura de referencia de diseño 5.0

La Misión de Referencia de Diseño 5.0 de la NASA [ 15 ] se realizó en 2009. [ 16 ] con una adenda en julio de 2009, [ 17 ] y una segunda adenda en marzo de 2014. [ 18 ]
También existe una versión de DRA5 llamada Austere Human Missions to Mars , producida en 2009, que cuenta con una cantidad reducida de hardware y un menor número de objetivos.
A partir de 2024, la versión 5.0 es la más reciente de la misión de Referencia de Diseño. [ 19 ]

Véase también
- Lista de planes para misiones tripuladas a Marte
- Misión de retorno de muestras de Marte : misión a Marte para recolectar muestras de rocas y polvo. Páginas que muestran breves descripciones de destinos de redireccionamiento
Referencias
- 1 2 Portree, David, Humanos a Marte: Cincuenta años de planificación de misiones , NASA-SP-2001-4521, Monografías en historia aeroespacial número 2; Capítulo 10, "Misión de referencia de diseño", páginas 89-99 (consultado el 29 de septiembre de 2015).
- ↑ Weaver, David B., y Michael B. Duke, "Estrategias de exploración de Marte: un programa de referencia y comparación de arquitecturas alternativas", Documento de la conferencia AIAA AIAA-93-4212, (1993)
- ↑ Stephen J. Hoffman (ed.), La misión de referencia de la superficie de Marte: una descripción de las actividades humanas y robóticas en la superficie. Archivado el 5 de octubre de 2006 en Wayback Machine , NASA/TP-2001-209371 (consultado el 29 de septiembre de 2015).
- ↑ Weaver, David B., Michael B. Duke y Barney B. Roberts, "Estrategias de exploración de Marte: una misión de diseño de referencia", Congreso Astronáutico Internacional de 1993, Documento IAF-93-Q.1.383 (1993)
- ↑ Referencia de diseño Misión 1 Archivada el 30/10/2005 en Wayback Machine , Enciclopedia Astronautica (consultada el 29 de septiembre de 2015)
- 1 2 3 4 5 Douglas R. Cooke, Una visión general de los estudios recientes de exploración humana coordinada , Oficina de Desarrollo Avanzado, Centro Espacial Johnson de la NASA, enero de 2000 (consultado el 30 de septiembre de 2015)
- ↑ Zubrin, Robert (1996). El caso de Marte : el plan para colonizar el planeta rojo y por qué debemos hacerlo . Nueva York: Free Press. ISBN 978-0-684-83550-1.
- ↑ Portree, David SF "La misión de referencia de diseño de Marte de la NASA se vuelve nuclear (2001)" .
- ↑ SJ Hoffman y DI Kaplan (eds.), " |Collection|NASA%2520STI||17|Collection|NACA%26Ntx%3Dmode%2520matchallpartial%26Ntk%3DAll%26Ns%3DDocument-ID|0%26N%3D0%26Ntt%3DSP-6107 Exploración humana de Marte: La misión de referencia del equipo de estudio de exploración de Marte de la NASA ," NASA SP-6107, Oficina de exploración del JSC de la NASA, julio de 1997. (consultado el 30 de septiembre de 2015) Disponible en el sitio web de la Universidad de Maryland: http://spacecraft.ssl.umd.edu/design_lib/NASA-SP6107.Mars_DRM.pdf (consultado el 29 de septiembre de 2015)
- 1 2 David SF Portree, " La misión de referencia de diseño de Marte de la NASA se vuelve nuclear (2001) ", Wired, 18 de enero de 2014 (consultado el 29 de septiembre de 2015)
- ↑ Referencia de diseño Misión 3 Archivada el 2 de febrero de 2007 en Wayback Machine , Enciclopedia Astronautica (consultada el 29 de septiembre de 2015)
- 1 2 Drake, Bret G. (ed.), Reference Mission Version 3.0: Addendum to Human Exploration of Mars: The Reference Mission of the NASA Mars Exploration Study Team , NASA JSC Exploration Office, junio de 1998. También disponible como informe de la NASA NASA/SP-6107-ADD. Archivado el 14 de julio de 2007 en Wayback Machine.
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- ↑ Referencia de diseño Misión 4 SEP Archivada el 16 de marzo de 2006 en Wayback Machine , Enciclopedia Astronautica (consultada el 29 de septiembre de 2015)
- ↑ Drake, BG, " Exploración humana de Marte, Arquitectura de Referencia de Diseño 5.0 ", Conferencia Aeroespacial IEEE 2010, Big Sky, MT, 6-13 de marzo de 2010, págs. 1-24; DOI: 10.1109/AERO.2010.5446736 (consultado el 29 de septiembre de 2015)
- ↑ Grupo Directivo de Arquitectura de Marte (Bret G. Drake, ed.), Arquitectura de Referencia de Diseño para la Exploración Humana de Marte 5.0 , NASA/SP–2009–566, Sede de la NASA, julio de 2009 (consultado el 29 de septiembre de 2015)
- ↑ Mars Architecture Steering Group (Bret G. Drake, ed.), "Adenda a la versión 5.0 de la misión de referencia" , NASA/SP–2009–566-ADD, Centro Espacial Lyndon B. Johnson de la NASA, julio de 2009 (consultado el 29 de septiembre de 2015)
- ↑ Bret G. Drake y Kevin D. Watts (eds.) Human Exploration of Mars Design Reference Architecture 5.0, Addendum #2 , NASA/SP-2009-566-ADD2, NASA Johnson Space Center, Houston, TX, marzo de 2014 (consultado el 29 de septiembre de 2015)
- ↑ Foust, Jeff (23 de enero de 2015). "La NASA no está preparada para actualizar la arquitectura de la misión a Marte" . Space News . Consultado el 29 de septiembre de 2015 .
- Misiones tripuladas a Marte
- Supervisión de la NASA