| 首頁 | 工程簡介 | 相關政策 | 工作要聞 | 工程成果 | 數據發布 | 國際視野 | 科普知識 | 探月群英 | 視頻集錦 | 訪談直播 | 宇宙人文 |
|
| 主辦單位:國家航天局探月與航天工程中心 承辦單位:國家航天局新聞宣傳中心 協辦單位:嫦娥奔月航天科技(北京)有限責任公司 中國科學院國家天文台 地址:北京市海澱區阜成路甲8號 郵編:100048 京ICP備19018762號 信息報送: |
![]() 中國探月工程微信公眾號 |
火星,一直是國際深空探測的重點。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麵。
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岩石和土壤。它將攜帶43根特製試管,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鑽岩石、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鑽頭附近,待其填充好樣本後,再把它轉移到密閉的存儲艙中。
之zhi後hou,火huo星xing車che將jiang在zai巡xun視shi過guo程cheng中zhong把ba部bu分fen試shi管guan放fang在zai著zhe陸lu點dian附fu近jin的de指zhi定ding位wei置zhi,這zhe些xie存cun儲chu點dian將jiang被bei精jing確que標biao注zhu且qie易yi於yu抵di達da,方fang便bian進jin一yi步bu回hui收shou任ren務wu的de開kai展zhan。
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麵還是仍然待在“火星2020”裏,SFR都將一一回收。
SRL地麵任務預計將持續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,另一種是采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研製的地球返回軌道器(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製該航天器的方案建議。據悉,ERO將使用電力推進係統,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,EROjiangbabuhuodeguidaoyangbenrongqianzhuangzaiyigewujundemifengxitongnei,ranhouduigaixitongdejietoujinxingxiaodu,yiquebaohuoxingyangbenzaijinrudiqiudaqicengshibuhuixielouchulai,congerbimianwuranwomendexingqiu。
密封係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(fen)離(li),穿(chuan)過(guo)地(di)球(qiu)大(da)氣(qi)層(ceng),撞(zhuang)向(xiang)猶(you)他(ta)州(zhou)的(de)沙(sha)漠(mo)或(huo)幹(gan)涸(he)的(de)湖(hu)床(chuang)。該(gai)飛(fei)行(xing)器(qi)並(bing)不(bu)裝(zhuang)備(bei)降(jiang)落(luo)傘(san),而(er)是(shi)完(wan)全(quan)依(yi)靠(kao)被(bei)動(dong)減(jian)速(su)技(ji)術(shu),避(bi)免(mian)產(chan)生(sheng)不(bu)必(bi)要(yao)的(de)風(feng)險(xian)點(dian)。
穆爾黑德說,地球表麵的加速度定義為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的衝擊力,如果不幸撞到岩石上,可能會受到3000G的衝擊力。
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”。

中國探月工程微信公眾號
主辦單位:國家航天局探月與航天工程中心
承辦單位:國家航天局新聞宣傳中心
協辦單位:嫦娥奔月航天科技(北京)有限責任公司
中國科學院國家天文台
地址:北京市海澱區阜成路甲8號
郵編:100048
京ICP備19018762號
信息報送: