首頁>要聞 要聞
NASA欲2031年登火星取物返回 媒體:這三步很重要
原標題:《從火星取樣返回,這三步很重要》
今日視點
實習記者 胡定坤
火星,一直是國際深空探測的重點。飛躍、環(huán)繞、著陸、巡視,人類想盡一切辦法加深對紅色星球的認識。現(xiàn)在,美國國家航空航天局(NASA)和歐洲航天局(ESA)準備再進一步——2031年,從火星上取點東西回來。畢竟探測器的儀器再先進,也沒有在地球?qū)嶒炇依镅芯康萌妗?/p>
可是,探測火星尚有難度,取樣返回談何容易?NASA和ESA準備怎樣完成這一挑戰(zhàn)?
火星2020:“兼職”取樣并存儲
NASA計劃在2020年7月發(fā)射“火星2020”探測器,這一六輪火星車將在2021年2月著陸在Jezero火山口。
“火星2020”除了完成“本職”的巡視、探測任務(wù),還要“兼職”收集精心挑選的火星巖石和土壤。它將攜帶43根特制試管,其中5根將作為“參考物”,幫助研究人員排除推進劑等來自地球的無機和有機物污染,另外38根用于儲存樣本。
這些試管置于探測器的腹部,當火星車的大機械臂伸出來鉆巖石、取土壤時,另一個小機械臂將拿起空的試管,移動到大機械臂上的鉆頭附近,待其填充好樣本后,再把它轉(zhuǎn)移到密閉的存儲艙中。
之后,火星車將在巡視過程中把部分試管放在著陸點附近的指定位置,這些存儲點將被精確標注且易于抵達,方便進一步回收任務(wù)的開展。
SRL:回收樣本、飛離火星
2026年,NASA將發(fā)射樣本回收著陸器(SRL)。SRL將包括一個固定不動的著陸器、一個ESA提供的樣本回收車(SFR)和一個高度不超過3米的火星上升運載火箭(MAV)。
SRL將降落在“火星2020”探測器的著陸點附近,并且釋放SFR。SFR不攜帶任何科學儀器,它唯一的工作就是把“火星2020”存儲的樣本帶回著陸器,并將它們放置在籃球大小的軌道樣本容器中。無論樣本是寄存在火星表面還是仍然待在“火星2020”里,SFR都將一一回收。
SRL地面任務(wù)預(yù)計將持續(xù)8個月左右,其中5個月的時間用于回收樣本。在這段時間里,MAV要一直孤獨地等待。NASA火星取樣返回任務(wù)負責人布萊恩·穆爾黑德表示,MAV必須要在低溫和多灰塵的火星環(huán)境中生存下來,然后還要成功發(fā)射并進入火星軌道,“所以,這是一個具有挑戰(zhàn)性的發(fā)射場景”。
穆爾黑德透露,MAV的技術(shù)方案還沒有確定。研究人員在考慮兩種選擇:一種是兩級固體推進火箭,另一種是采用混合推進技術(shù)的單級火箭。最終的決定將在今年年底之前做出。
MAV的任務(wù)是把軌道樣本容器送到300公里的火星軌道上,再由ESA研制的地球返回軌道器(ERO)接力運回。
ERO:迎接樣本到地球
與SRL任務(wù)一樣,ERO也計劃于2026年發(fā)射,ESA已經(jīng)邀請歐洲有關(guān)公司提交研制該航天器的方案建議。據(jù)悉,ERO將使用電力推進系統(tǒng),并配備多級可拆卸模塊,以充分利用代號“比皮科倫坡”的水星探測器的相關(guān)技術(shù)。
穆爾黑德介紹,ERO將把捕獲的軌道樣本容器安裝在一個無菌的密封系統(tǒng)內(nèi),然后對該系統(tǒng)的接頭進行消毒,以確?;鹦菢颖驹谶M入地球大氣層時不會泄漏出來,從而避免污染我們的星球。
密封系統(tǒng)被放置在一個特殊的再入飛行器內(nèi)。當ERO接近地球時,再入飛行器將從ERO分離,穿過地球大氣層,撞向猶他州的沙漠或干涸的湖床。該飛行器并不裝備降落傘,而是完全依靠被動減速技術(shù),避免產(chǎn)生不必要的風險點。
穆爾黑德說,地球表面的加速度定義為1G,如果再入飛行器撞到了沙漠中的泥土上,它將受到大約1000G的沖擊力,如果不幸撞到巖石上,可能會受到3000G的沖擊力。
NASA和ESA計劃樣本在2031年返回。火星和地球間每26個月才有一次行星際發(fā)射窗口,如果SRL和ERO在2026年還沒有準備好,下一次機會將在2028年到來,樣本返回地球的時間也就推遲到2033年。
現(xiàn)在,火星取樣返回任務(wù)仍然處于概念階段,該項目還沒有正式列入NASA或ESA的預(yù)算中。
歐空局的一位官員認為,這一任務(wù)很有難度,需要完成“比以前任何任務(wù)都更具挑戰(zhàn)性和更先進的多個任務(wù)”。
(科技日報北京7月31日電)
編輯:曾珂
關(guān)鍵詞:NASA欲2031年登火星取物返回