火星采样返回从今年开始 NASA太空“连续剧”开场 完成任务需10年

很多爱好者对今年7月的火星大戏已经如数家珍了,美国、中国、欧洲和阿联酋将同时向红色星球发射4个探测器,除阿联酋的绕火卫星外,其他3个探测器都会着陆火星且部署火星漫游车。与中欧不同,美国NASA已经拥有多次火星着陆和漫游的经验,这次却又发射了一个跟10年前“好奇号”一模一样的漫游车上去,是否有些奇怪?除了新增加的“火星直升机”,NASA似乎还在规划着什么大事,毕竟他们不会让2020火星漫游车重复前人的工作。原来,这台火星车的任务将是一个跨越10年的“火星采样返回”任务的开始!如果说中欧的火星车是一部独立短片,那NASA的这次火星车任务则只是一部连续剧的开始!

MAV从火星表面发射升空

美国人连重返月球都还没有实现,现在又叫嚣着火星采样返回,公众能接受吗?太空消息的编辑迈克·沃尔表示人们必须快速适应这一转变,在“阿尔忒弥斯”登月任务进行的同时,NASA正在联合欧洲空间局(ESA)展开为其数十年,声势浩大的火星采样返回计划。尽管两个机构的合作尚未得到相关的审批,但NASA已经行动了起来,在2020火星漫游车上,工作人员准备了38个样品收纳容器。2021年初抵达火星后,火星车将在两年内将采集到的火星样品装满这38个容器。其中大部分容器会堆放在采样区附近,少部分将由火星车自身携带,这是计划的第一阶段。

火星样品将放入上图容器

如果美欧双方都获得了各自国家的审批并得到拨款,那么第二阶段将从2026年展开。NASA的“样品检索登陆器”(SRL)将率先携带火星着陆器、样品抓取车(SFR)和火星上升器(MAV)发射升空,欧空局的“地球轨道返回器”(ERO)将紧随其后发射。SRL将着陆在距离2020火星漫游车最近的盆地内,并释放样品抓取车(SFR)前往样品存放地取货,然后运回到火星上升器(MAV)中。

样品抓取车将运输货物

这里必须说明一下,样品抓取车是欧空局建造的,其原型就是他们2020年马上要发射的“富兰克林火星车”,但NASA似乎对欧空局这个货车司机不太放心,于是还准备了“Plan B”,一旦出现任何意外,NASA的2020火星车将自己携带那部分样品容器赶到集合点,为火星上升器送货。样品打包进入火星上升器(MAV)后,MAV将点火升空,前往300公里左右的近火轨道与欧恐惧的地球轨道返回器会合,并把样品彻底消毒后转移到返回器中,第二阶段完成。

第三阶段,地球返回器将携带样品脱离火星轨道,踏上漫漫回家长路。等到与地球处于十字交叉状态时,返回器将插入地球转移轨道,并最终在2031年在美国犹他州着陆。由于返回地球将历经多年,为保证可靠性,返回器上并未设计降落伞,而是让其硬着陆。据称返回器将被设计成能够抵抗3000G重力加速度的状态,保证样品能安全着陆。

火星样品返回地球

如此宏大又跨越10年的计划确实叹为观止,不过面对这一计划NASA至少还有两大困难尚未解决,一是从火星表面发射火箭和航天器深空对接技术尚未掌握,另一点就是目前正在进行的重返月球计划已经消耗了大量的资金,国会是否能给这个项目开绿灯目前尚无从得知。如果后期NASA将该任务纳入到“从月球到火星”的整体项目中,就会有很大的概率最终成行,不过今年7月的第一炮即将打响,我们先看看开端也不错。

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