考虑到高风险,NASA和ESA修改了雄心勃勃的火星样本返回计划


考虑到高风险,NASA和ESA修改了雄心勃勃的火星样本返回计划


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新的战略计划要求向这颗红色星球额外发射一次 , 并且 , 珍贵样品的交付日期不会早于2033年 。
美国国家航空航天局(NASA)和欧洲航天局(ESA)以不可接受的“高风险”程度为由 , 对一项高度复杂的未来任务进行了关键性调整 , 该任务试图将火星表面样本带回地球 。

上图:想象中的NASA火星上升飞行器 , 一枚火箭将携带表面样品与等待在火星轨道上的欧洲航天局的航天器对接 。
3月21日 , 美国国家航空航天局(NASA)负责科学事务的副局长托马斯·泽布臣(Thomas Zurbuchen)在向美国国家科学院空间研究委员会(National Academies ' Space Studies Board)做报告时宣布了这一消息 。 火星样本返回任务是美国宇航局和欧洲航天局的共同努力 , 它正在寻求做一些以前从未做过的事情:把火星碎片带回到地球上进行分析 。 这个项目已经在进行中 , 目前 , 美国宇航局的“毅力”号漫游者已经在火星 Jezero 陨石坑收集了10个样本 。
NASA和ESA没有像最初计划的那样 , 在2026年用一枚火箭发射新的火星车和升空飞行器 , 而是决定将它们分成两个独立的任务 , 以降低风险 。 太空机构还将项目时间表提前 , 两次发射的目标是2028年 , 火星样本的返回日期是2033年 。 欧洲航天局建造的轨道飞行器将于2027年发射 。 副局长托马斯·泽布臣并没有对预算发表任何评论 , 但这项旗舰级任务的成本可能超过44亿美元 。
除了这些变化 , 任务基本上没有改变 。 在成功着陆后 , 新漫游者将取回“毅力”号储存的样本 , 然后将它们装进火星上升飞行器(MAV) , 按照新计划 , MAV将单独到达火星 。 由洛克希德·马丁公司制造的 MAV 将把样本发射到火星轨道 , 在那里它们将被欧洲航天局的地球返回轨道飞行器拦截并带回地球 。 NASA和ESA能够将任务架构改变到如此程度也并不是什么大事 , 因为该项目仍处于早期开发阶段 , 许多方面尚未得到证实 。
计划不得不改变 , 其实并不奇怪 。 2020年11月 , 一个独立审查委员会提交了其建议 , 称发射应该推迟 , 以允许更多的开发时间 , 太空机构应该将样本回收着陆器分成两个任务 。
副局长托马斯·泽布臣在与空间研究委员会的会议中主要重复了这些建议 。 根据他的介绍 , “备用的双着陆器架构可能会大大提高项目的技术成功概率” , 而在单个着陆器上交付这两个组件的计划“打破了进入、下降和着陆(EDL)的传统 , 并且是高风险的 。 ”

【考虑到高风险,NASA和ESA修改了雄心勃勃的火星样本返回计划】上图:对未来任务的最新规划 。
事实上 , 在一次着陆任务中要求NASA涉足未知领域 , 这是航天局不愿意承担的风险 。 相反 , 将着陆器分为两个任务 , 采用的技术与2021年2月18日“毅力”号成功着陆的技术相同 。 正如泽布臣所说 , “大型单着陆器结构需要更大的有效载荷运载火箭整流罩 , 以适应更大的入口隔热罩直径、未经证实的EDL能力和巡航阶段的电力推进 , ”他还解释说 , 而“双着陆器结构建立在成功的基础上 , 可以在2020年代完成 。 ”
独立审查委员会在其 2020 年报告中表示 , NASA 最初的30亿美元预算太低 , 火星样本返回的成本可能接近3.8至44亿美元 。 泽布臣在他的演讲中没有讨论成本 , 因此这次任务的预算仍然是一个悬而未决的问题 。
无论如何 , 这项任务已经初具规模 , 有望成为有史以来最复杂的太空行动之一 。 但这是值得的 。 科学家们将能够近距离研究从 Jezero 陨石坑采集的样本 , 寻找潜在的生命迹象 , 并了解更多关于火星地质的信息 。
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