ESAとNASA、Airbusの地球帰還オービター設計を承認－火星サンプルリターンへ

2021年6月15日、Airbus（フランス・トゥールーズ）は、地球帰還オービター（ERO）衛星ミッションが、欧州宇宙機関（ESA）およびNASA参加のもとで予備設計審査（PDR）を通過したと報告。EROは、2021年2月のPerseveranceローバー打ち上げ成功とサンプル回収ランダーミッションに続く次のフェーズで、火星サンプルを地球に持ち帰る最初のミッションとなります。Airbusによると、ERO構造の大部分は複合材料、主に「アルミハニカムベースのサンドイッチと炭素繊維スキン」を使用し、ラジエーターパネル、ヒートパイプ、最高機械的力に耐える部品を除きます。

技術仕様と設計が検証されたことで、8カ国のサプライヤーがほぼ全コンポーネントとサブアセンブリで参画。機器とサブシステムの開発・試験が開始でき、スケジュール通りにミッションを進められます。

Airbusの宇宙探査責任者、アンドレアス・ハマー氏は「このPDRは1年未満という記録的な短期間で管理・完了しました。ミッションの複雑さを考えると驚異的な成果です。EROチーム全体（サプライヤーと機関含む）が本当に団結し、2025年納入目標（主契約者選定からわずか5年半）達成に向けて順調です」と述べています。

EROの次のマイルストーンはCritical Design Reviewで、2年後に実施予定。その後生産・組立が開始され、2025年フル宇宙機納入を確保。2026年Ariane 64ランチャーで打ち上げ後、5年間の火星ミッション開始。表面ミッション（PerseveranceとSample Fetch Rovers（SFR）、これもAirbus設計・製造）との通信リレー、軌道上サンプルとのランデブー、安全な地球帰還を担います。

7トン、高さ7メートルのERO宇宙船、144平方メートルのソーラーアレイ（スパン40メートル超、Airbus史上最大と主張）を装備。火星到達に約1年。質量効率の良いハイブリッド推進システム（巡航・スパイラルダウンは電気推進、火星軌道投入は化学推進）を使用。到着後、NASA Perseveranceローバーとサンプル回収ランダー（SRL）ミッション（火星サンプルリターンキャンペーンの2つの不可欠な部分）に通信カバレッジ提供。

ミッション後半では、バスケットボール大のOrbiting Sample（OS）を検出・ランデブー・捕獲。OSにはSFRが収集したサンプルチューブが収容。捕獲後、OSはセカンダリコンテインメントシステムで生物学的に密封され、Earth Entry Vehicle（EEV、サードコンテインメントシステム）内に配置され、サンプルが地球表面に無傷で到達することを保証。

さらに約1年で地球帰還。EEVを事前定義着陸地点へ精密軌道で送り込み、ERO自体は太陽周回安定軌道へ。

AirbusはEROミッション全体の責任を負い、フランス・トゥールーズで宇宙機開発、英国・スティーブニッジでミッション解析実施。航空宇宙メーカーThales Alenia Space（フランス・カンヌ）も重要な役割を果たし、宇宙機組立、通信システム開発、トリノ工場から軌道投入モジュール提供。他サプライヤーはドイツ、フランス、英国、イタリア、スペイン、ノルウェー、デンマーク、オランダから参画。

Airbusによると、EROの記録的開発・設計は、リスクを伴う全く新しい技術開発ではなく、既に成熟・実証済み技術を基盤としたため可能だったとのこと。実証済みAirbus技術には、フル電気通信衛星の駅保持と軌道上運用、大型ソーラーアレイ（通信・探査ミッション、JUICE含む、EROまで最大の惑星間ミッション用ソーラーパネル）、BepiColombo（2018年打ち上げ）のような複雑な惑星ミッションでの数十年の経験が含まれます。

Airbusはビジョンベースナビゲーション技術リード（RemoveDEBRIS、自動空中給油）、自律ナビゲーション専門知識（Rosalind FranklinとSFR）、数十年にわたるランデブー・ドッキング専門知識（成功したATVとJUICEからの最近の開発）も活用します。