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欧洲航天局计划从火星上带回样本

原标题:欧洲航天局计划从火星上带回样本

来源:ESA

欧洲航天局“火星快车”探测器已经在环火星轨道上运行了15年多,距离其首次发射火星车任务也还有近一年的时间,但它已经雄心勃勃地想更进一步:从红色星球 - 火星上带回样本。

火星上曾经有过生命吗?重建这颗邻近星球的历史,了解其演化进程与地球的演化进程有何不同,是火星探测任务的核心所在。

欧洲航天局的第一次火星探索之旅始于16年前,即2003年6月2日火星快车的发射。到目前为止,火星快车已经拍摄了火星绝大部分表面的图像,并一直在持续传回大量的科学数据,包括火星从前比现在更“湿润”证据,这暗示着火星曾经可能适合于生物生存。因为水是万物之源,生命之本。哪里有水,哪里就可能有生命。

通过数字,了解火星快车

来源:ESA

2016年,欧洲航天局(ESA)和俄罗斯联邦航天局(Roscosmos)联合发射了火星微量气体轨道探测器(ExoMars Trace Gas Orbiter,TGO),该轨道器重达3.7吨,是目前在火星轨道运行的最重的航天器。它的使命是以前所未有的精度对火星的上层大气进行详尽分析,并正在对火星上的微量气体进行检测,以查明这些气体的成因来源是生物成因还是地质成因。此外,它还提供了火星浅层地表之下水-冰或水合矿物质的水分布图。

TGO还为NASA的“机遇”号和“好奇”号探测器执行火星表面探测任务提供通信中继服务,这将是ExoMars第二阶段任务的主要通信中继。根据任务计划,第二阶段的俄制登陆平台与欧洲火星漫游车将于2020年7月25日发射升空,并于2021年3月抵达火星。TGO已经为新的着陆做好了准备:下个月它将调整轨道确保处于正确的位置,以支持下降模块的进入、下降和着陆。

在离开地面平台并对其周围环境进行研究后,以著名科学家罗莎琳德•富兰克林(Rosalind Franklin)的名字命名的火星漫游者将选择有科学意义的地点进行调查。因不断受到宇宙射线的辐射,火星表面的环境异常恶劣,然而地表以下可以提供更好的保护,因此漫游者将从火星地面以下2米处提取样品。采集的样品将在其非常先进的机载实验室进行分析,以寻找任何关于生命迹象的蛛丝马迹。

火星样本返回 - 概览

来源:ESA

美国国家航空航天局(NASA)下一代火星车“火星2020”也将在2021年初着陆,对一个古老的河流三角洲 —“耶泽洛(Jezero)陨石坑”进行探索。除了展开搜寻火星生命迹象的任务之外,它还将收集土壤样本,并将其储存在在钢笔大小的容器,为将来的样品采集和返回地球做好准备 — 这是机器化探索火星情理之中的下一个步骤。

将火星土壤样本带回地球需要通过三个不同的任务完成,同时也需要国际各方通力合作,在这过程中欧洲是一个重要的合作伙伴,NASA“火星2020”采集并储存样本只是第一步。ESA正在研发一种小型、灵活的“取样火星车”(Sample Fetch Rover),以取回储存在“火星2020”上的样本并带回装入“火星上升飞行器”(Mars Ascent Vehicle)上足球大小的样本容器里。然后,“火星上升飞行器”将通过NASA登陆平台发射升空,并将样本容器送入火星轨道。第三个任务将是由ESA的“地球返回轨道器”(Earth return orbiter)捕获围绕火星运行的样本容器,将其密封在生物防护系统内,并带回地球。

“地球返回轨道器”将使用ESA最近启动的首个水星探测任务“比皮科伦坡”(BepiColombo)的技术遗产:两者都使用离子推进器和多级可拆卸模块。为了捕获样本容器,它还将利用ESA研制的自动转移飞行器(Automated Transfer Vehicles)的技术遗产进行自主交会,这些自动转移飞行器为国际空间站提供货物、燃料和氧气。

火星样本返回概览信息图

来源:ESA

就像月球岩石返回地球一样,带回火星样本将是太空探索的决定性时刻。在这首次火星样本返回任务中,将从不同的地点收集大约500克的物质。一旦返回地球,这些样本将在特殊设施中进行管理,确保符合行星保护的要求。将样本带回地球将促进微型火星车实验室不可能完成的研究,无论这些研究多么复杂。或许更重要的是,随着分析技术的不断改进,将助力实现未来更多的太空探索。

展望未来,火星在迎来人类造访火星之前的环境需要进一步研究。从火星上带回的样本不仅具有科学价值,还将有助于评估与土壤粉尘有关的危害,这与人类健康问题和在粉尘环境中操作工程设备有关。同时,这些样本也将有助于了解如何利用火星上的资源,这是为实现火星长期停留创造自给自足环境的一个重要方面。

ExoMars漫游车内部

来源:ESA

欧洲还参与了JAXA主导的火星卫星探测任务(Martian Moons Exploration,MMX),该任务将研究火星的两颗卫星,火卫一和火卫二,并从火卫一采样返回地球,以更好地了解火星卫星的起源。

ESA人类和机器人探索主管戴维•帕克(David Parker)博士表示,“在我们持续最大化我们的两个火星轨道飞行器的科学回报的同时,我们也在为未来安全着陆和在火星表面漫游做准备。”

Parker博士补充道,“为了确保我们在火星探索领域的未来,展望人类对这颗红色星球的探索,我们已经在计划合乎逻辑的下一个步骤,即作为首次往返火星表面的机器化采样返回任务。NASA“火星2020”任务将很快到位,作为这一具有挑战性任务的第一步。现在我们要努力完成它。”

欧洲航天局(ESA)已经展示了从轨道上研究火星的专业技术知识,现在我们正在寻求安全着陆,在火星表面漫游,并在地下钻探以寻找生命迹象。我们的轨道飞行器已经就位,为火星表面探测任务提供数据中继服务。下一个合乎逻辑的步骤是将样本带回地球,为全球科学家提供进进一步了解火星的途径,并为未来人类探索这颗红色星球做好更充足的准备。本周,我们将重点介绍ESA对火星探索的贡献,因为我们即将发射第二个外火星探测器,并期待完成火星样品返回任务。请通过# explorefurther标签加入在线对话。

原文:

http://m.esa.int/Our_Activities/Human_and_Robotic_Exploration/Exploration/ExoMars/Europe_to_Mars_and_back返回搜狐,查看更多

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nasa 耶泽洛 jezero 比皮科伦坡 离子推进器
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