欢迎来到哎呦喂!

天文 • 物理

当前位置: 首页 /天文 • 物理 /除了好奇号,还有谁想上火星?

除了好奇号,还有谁想上火星?

时间:2019-03-22|栏目: 天文 • 物理 |点击:13

    欧洲的“火星人”号

    欧洲首个火星探测机器人——“火星人”号(ExoMars)已经确定将于2018年发射升空。这次探索任务也是欧洲“曙光女神”火星计划中的第一步,“曙光女神”计划的最终目标是在2030年左右成功登陆火星。不过这个计划的第一步就出现的几多波折。

    这次旨在探索那颗红色星球上现存的或者曾经存在的生命迹象的任务经过三次改期,从原定的2011年推迟到了现定的2018年。虽然一再的推迟让不少人感到失望,不过欧洲航天局(ESA)的官员说延期可以进一步的充实这次火星之旅。2009年欧洲航天局同美国航天局(NASA)达成共识,将分享彼此的航天技术和预算,大西洋两岸的工程师和科学家们将共同为2016年、2018年和2020年的航天任务建造基础装置。但不久之后美国由于资金问题宣布退出了这项计划,这几乎让探索计划再次推迟。不过现在,欧洲航天局又找到了新的合作伙伴——俄罗斯,俄罗斯将自此在这次火星探索中发挥重要的作用,包括为两次发射任务提供火箭和一些基础设备的制造。2011年年末,欧洲宇航局就向俄罗斯方面提出了邀请,并希望俄罗斯的参与能补上美国宇航局撤资带来的巨大资金缺口。

    欧洲航天局起初计划为这次火星探测项目提供的资金为十亿欧元,但随着美国航天局的撤资以及随之而来的机构重组,很可能需要再追加数亿欧元的资金。在2012年3月召开的一次委员会上,欧洲航天局再次重申了对该项计划的支持,并商讨了补足缺额资金办法,很可能欧洲航天局其他科研项目不得不让位于这次火星探测项目了。

    除了好奇号,还有谁想上火星?

    火星快车号(Mars Express):欧洲的火星快车号人造卫星将在火星轨道上进行大气观测

    根据最新的调整,整个项目首先将在2016年搭载俄罗斯的质子号(Proton)火箭发射火星快车号(Mars Express)人造卫星,这颗卫星的主要任务是探测火星的大气环境,并寻找近年来在火星上观测到的甲烷气体的来源,甲烷的存在很可能意味着现在或者曾经在火星上存在过生命。这次飞行任务还将在火星表面建立一些静态着陆器,此外,由于俄罗斯的加入,着陆器将可以拥有一颗核电池的心脏,这将把着陆器运行的时间从原初设计的几个小时延长到几个月的时间。

    除了好奇号,还有谁想上火星?

    火星人号漫游机器人:火星人号登陆计划第一次是在2005年提出的,火星人号主臂的作用是进行生命迹象的探测,它还将在火星地表钻取约2米的井进行取样。

    到2018年,太阳系的行星将很难得地连成一线,这使得发射较大质量的航天机械成为可能。这次任务将把火星人号(ExoMars)机器人送上火星,搭载的仍然是俄罗斯的质子号火箭。火星人号漫游机器人的设计在欧洲同美国建立协作前,也就是2009年之前就已经基本完成了,它可是个重达300公斤的大个子,着陆之后,这个六轮机器人将朝着由2016年发射的卫星所确定的甲烷源头进发。火星人号还装载着一套被称作“巴斯德”(Pasteurize,法国化学家、细菌学家)的外接设备,“巴斯德”将负责探测现存的或者曾经存在过的生命迹象。这次登陆任务还将包括在火星表面打钻取样,并将样品送回到飞船上的实验室里进行研究。

    火星人号登陆的EDL(入轨—下降—着陆)过程将不能再依靠美国操纵好奇号(Curiosity)漫游机器人的太空起重机系统(skycrane)来完成了,而更可能要重复使用2016年安置静态地面仪器的设备。俄罗斯将主要负责这套设备硬件设施的建造,而欧洲则将主要负责更核心的部分——导航系统的设计和操控。

    2020年的任务则是建立完成火星表面的静态仪器网络。

    除了好奇号,还有谁想上火星?

    EDL(入轨-下降-)过程想象图

    这个计划离2016的首次发射只有四年不到的时间了,如果某个生产商发现这个准备时间还不充分的话,那么整个登陆计划就又不得不再次延期了。不过到目前为止,大家对迎接这项挑战都依然充满着信心。今年,欧洲宇航局和俄罗斯空间局(Roscosmos)在这个项目上的合作将正式签订,并递交学术合作备忘录。虽然美国航天局已经撤出了这次火星探测任务,但欧盟方面依旧希望美国不日能重返该计划。欧洲宇航局总干事Jean-Jacques Doordain的发言人在接受BBC的采访时说:“我们为美国航天局始终敞开着大门,只要能有所帮助我们都是欢迎的。”

    俄罗斯的艰难探索

    塞翁失马焉知非福,2011年年末,俄罗斯的首个星际任务在准备了15年之后终告失败,这的确让人很痛心,但也许正是这次事故促使了俄罗斯空间局与欧洲宇航局在火星人号项目上的合作。

    前苏联政府在1960年至1973年间进行了一个旨在探索火星的无人航天计划——火星计划。在该计划中,苏联发射了一系列的飞掠、环绕以及着陆火星的探测器。

    由于苏联解体,俄罗斯的火星探测计划直到近几年才重新启动。但计划的一开始就遭遇了挫折。2011年11月俄罗斯的首个星际宇航任务在成功发射升空后,由于太空船的引擎故障而不得不宣告失败。

    福布斯-格朗特号(dubbed Phobos-Grunt,意为火卫一上的土壤)飞船耗资1.63亿美元,其原定任务是飞行到火卫一上,并于2014年带着取到的200克土样,历经三年回到地球。飞船上还搭载着一个中国的探测器——萤火1号,萤火1号原计划将从福布斯-格朗特号上分离并进入火星轨道,以便进行为期一年的火星大气探测。

    除了好奇号,还有谁想上火星?

    福布斯-格朗特号飞船搭载在天顶—2SB号(Zenit-2SB)火箭上发射升空

    2011年11月8日,福布斯-格朗特号搭载在天顶—2SB号(Zenit-2SB)火箭上,从哈萨克斯坦的拜科努尔(Baikonur)发射平台起飞。一开始的一切都进行的很顺利,但是当福布斯-格朗特号从火箭上分离变轨时,它自身的引擎却未能成功点火,并最终偏离了轨道。

    俄罗斯的上一次火星任务(1996年),“火星96”号(Mars96)也未能成功抵达那颗红色星球,并在返回地球的过程中在太平洋中解体了。

    除了好奇号,还有谁想上火星?

    预计在“火星人”号项目中使用的质子号火箭

    在福布斯-格朗特号任务失败后不久,俄罗斯空间局就接到了欧洲宇航局关于参与“火星人”号项目的邀请,并最终于今年(2012年)正式开始了在该项目的合作,就让我们期待火星人号的表现吧。

    中国充满期待

    中国火星探测计划是中国第一个火星探测计划,中国航天局将与俄罗斯空间局合作,共同探索火星。整个计划共分四个阶段:

    阶段1:(~2009年)会对第一次任务进行充足准备,包括定立探测目标、技术研发和寻求国际合作。

    阶段2:(2009年后至今)已发射的卫星将探测火星环境,所得的数据用作火星软着陆之用。

    阶段3:发射火星着陆器并携带一辆火星车,在火星上软着陆。

    阶段4:成立火星表面观察站、发展飞行器穿梭地球与火星、并且建立火星基地供机械探测器进入。此阶段的最终目标是为将来人类登陆火星提供基础,令人类可在火星观察站中观察火星。

    除了好奇号,还有谁想上火星?

    萤火1号展开构形示意图

    该计划的第一步就是2011年搭载在俄罗斯福布斯-格朗特号飞船上的萤火1号探测器,这个名称来自于中国古代对火星的称谓:“荧惑”。萤火1号由卫星系统(火星探测器系统)、测控系统、地面数据接收系统、科学应用系统四个部分组成,其上的等离子体探测包是目前国际上先进的等离子体探测器之一,高精度磁通门磁强计的探测精度为0.01nT,达到了国际磁通门磁强计的先进水平。这颗重达115公斤的探测器也是中国第一个探索外星球的探测器,其主要任务是探测火星的空间环境并收集火星大气的数据。但随着福布斯-格朗特号飞船分离变轨的失败,萤火一号也未能如愿完成它的使命。

    不过,中国的火星计划并没有因此而停止前进的脚步,并已计划于2013年独立开展火星探测,届时,中国将以嫦娥一号卫星平台为基础,综合应用月球探测一、二期工程技术,研究并提出中国自主火星环绕探测的技术方案。

    虽然中国的火星之梦还要等上一段时间,不过它确实越来越近了!

    (环球科学 李想)

    法律声明:本站内容均来自网络,如存在版权或非法内容,欢迎举报,我们将尽快予以删除。联系QQ:363764756

    CopyRight © 2019 哎呦喂, All Rights Reserved.