欲年登火星取物返回媒体这力量

NASA欲2031年登火星取物返回 媒体:这三步很重要

原标题:《从火星取样返回,这三步很重要》

今日视点

实习 胡定坤

火星,一直是国际深空探测的重点。飞跃、环绕、着陆、巡视,人类想尽一切办法加深对红色星球的认识。现在,美国国家航空航天局(NASA)和欧洲航天局(ESA)准备再进一步——2031年,从火星上取点东西回来。毕竟探测器的仪器再先进,也没有在地球实验室里研究得全面。

可是,探测火星尚有难度,取样返回谈何容易?NASA和ESA准备怎样完成这一挑战?

扎尔达里访华期间 火星2020:\"兼职\"取样并存储

NASA计划在2020年7月发射\"火星2020\"探测器,这一六轮火星车将在2021年2月着陆在Jezero火山口。

\"火星2020\"除了完成\"本职\"的巡视、探测任务,还要\"兼职\"收集精心挑选的火星岩石和土壤。它将携带43根特制试管,其中5根将作为\"参考物\",帮助研究人员排除推进剂等来自地球的无机和有机物污染,另外38根用于储存样本。

这些试管置于探测器的腹部,当火星车的大机械臂伸出来钻岩石、取土壤时,另一个小机械臂将拿起空的试管,移动到大机械臂上的钻头附近,待其填充好样本后,再把它转移到密闭的存储舱中。

之后,火星车将在巡视过程中把部分试管放在着陆点附近的指定位置,这些存储点将被精确标注且易于抵达,方便进一步回收任务的开展。

SRL:回收样本、飞离火星

2026年,NASA将发射样本回收着陆器(SRL)。SRL将包括一个固定不动的着陆器、一个ESA提供的样本回收车(SFR)和一个高度不超过3米的火星上升运载火箭(MAV)。

SRL将降落在\"火星2020\"探测器的着陆点附近,并且释放SFR。SFR不携带任何科学仪器,它唯一的工作就是把\"火星2020\"存储的样本带回着陆器,并将它们放置在篮球大小的轨道样本容器中。无论样本是寄存在火星表面还是仍然待在\"火星2020\"里,SFR都将一一回收。

SRL地面任务预计将持续8个月左右,其中5个月的时间用于回收样本。在这段时间里,MAV要一直孤独地等待。NASA火星取样返回任务负责人布莱恩·穆尔黑德表示,MAV必须要在低温和多灰尘的火星环境中生存下来,然后还要成功发射并进入火星轨道,\"所以,这是一个具有挑战性的发射场景\"。

穆尔黑德透露,MAV的技术方案还没有确定。研究人员在考虑两种选择:一种是两级固体推进火箭,另一种是采用混合推进技术的单级火箭。最终的决定将在今年年底之前做出。

MAV的任务是把轨道样本容器送到300公里的火星轨道上,再由ESA研制的地球返回轨道器(ERO)接力运回。

ERO:迎接样本到地球

与SRL任务一样,ERO也计划于2026年发射,ESA已经邀请欧洲有关公司提交研制该航天器的方案建议。据悉,ERO将使用电力推进系统,并配备多级可拆卸模块,以充分利用代号\"比皮科伦坡\"的水星探测器的相关技术。

穆尔黑德介绍,ERO将把捕获的轨道样本容器安装在一个无菌的密封系统内,然后对该系统的接头进行消毒,以确保火星样本在进入地球大气层时不会泄漏出来,从而避免污染我们的星球。

密封系统被放置在一个特殊的再入飞行器内。当ERO接近地球时,再入飞行器将从ERO分离,穿过地球大气层,撞向犹他州的沙漠或干涸的湖床。该飞行器并不装备降落伞,而是完全依靠被动减速技术,避免产生不必要的风险点。

穆尔黑德说,地球表面的加速度定义为1G,如果再入飞行器撞到了沙漠中的泥土上,它将受到大约1000G的冲击力,如果不幸撞到岩石上,可能会受到3000G的冲击力。

NASA和ESA计划样本在2031年返回。火星和地球间每26个月才有一次行星际发射窗口,如果SRL和ERO在2026年还没有准备好,下一次机会将在2028年到来,样本返回地球的时间也就推迟到2033年。

现在,火星取样返回任务仍然处于概念阶段,该项目还没有正式列入NASA或ESA的预算中。

欧空局的一位官员认为,这一任务很有难度,需要完成\"比以前任何任务都更具挑战性和更先进的多个任务\"。

(科技北京7月31日电)