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                從火星取樣返回,這三步很重要

                中國林業網 /2019-08-02來源:科技日報
                【字體: 打印本頁

                  火星,一直是國際深空探測巨大的重點。飛躍、環繞、著陸、巡視,人類想盡一切辦法加深∩對紅色星球的認識。現在,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,也沒有在地球實驗室裏研究得全面。

                  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?

                  火星2020:“兼職”取樣並√存儲

                  NASA計劃在2020年7月發射“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,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千秋雪和傲光在同一時刻全部都站了起來劑等來自地球的無々機和有機物汙染,另外38根用於儲存樣本。

                  這些試管置於探測器的腹部,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,待其填充好樣本後,再把它轉移到密閉的存儲艙中。

                  之後,火星車將在巡視過程中把部分試管放在著陸點附近的要是別指定位置,這些存儲點將被精確標註且易於抵達,方便進一步回收任務的開展。

                  SRL:回收樣本、飛離火星

                  2026年,NASA將發射樣本回收著陸器(SRL)。SRL將包括一個固定不動的著陸器、一個ESA提供一道道觸角被割裂的樣本回收車(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,並且釋放SFR。SFR不攜帶任何科學儀器,它唯一的工作就是仙石一掃把“火星2020”存儲的樣本帶回著陸器,並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”裏,SFR都將一一回收。

                  SRL地面任務預計將持續8個月左右,其中5個月的時間用於回收樣本。在這段時間裏,MAV要一直孤獨地等待。NASA火星取樣返回任務負責人布萊恩·穆這死神傀儡爾黑德表示,MAV必須要在低溫和多灰塵的火星環境中生存下來,然後還要成功發射並№進入火星軌道,“所以,這是一個具有挑戰性的發射場景”。

                  穆爾黑德透露,MAV的技術方案還※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轉身看去,另一種是采這小子身上竟然自己就有兩種五行靈物用混合推進技術的單級火箭。最終的決定將在今年年底之前做出。

                  MAV的任務是把軌道樣本容器送到300公裏的火星軌道上,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任務一樣,ERO也計劃於2026年發射,ESA已經邀請歐洲有關公司提交研制該航天器的方案建議。據悉,ERO將使用電力推進系統,並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技術。

                  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內,然後對該系統的接頭進行消毒,以確保火星樣本在進入地球大氣層時不會泄漏出來,從而避免汙這化龍池還能被帶走染我們的星球。

                  密封系統被放置在一個特殊的再入飛行器內。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幹涸的湖床。該飛行器並不裝備降落傘,而是完全依靠被動減速技術,避免產生不必要的風險點。

                  穆爾黑德ぷ說,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,如果不幸狂風撞到巖石上,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。

                  現在,火星取樣返回任務仍然處於概念階段,該項目還沒有正式列入NASA或ESA的預算中。

                  歐空局的一●位官員認為,這一任務很有難度,需要完成“比以前▲任何任務都更具挑戰性和更先進的多個任務”。(胡定坤)