“恐怖七分钟”到达后'高层大气,NASA 的毅力号火星车预计将于 2 月 18 日格林尼治标准时间 20:55 降落在这颗红色星球的表面。这是很难做到, 和仅约 40% 的任务成功。
作为欧洲航天局建造团队的成员罗莎琳德·富兰克林漫游车(我们做了全景摄像机(火星车的相机“眼睛”)明年将启程前往火星,在着陆过程中我将屏住呼吸。
事关重大。 该任务不仅可以揭开火星一些最保守的秘密,成为未来将火星样本带回地球探索的关键部分,还可以为登陆提供重要的经验教训。
恰当地命名为“毅力”翱翔于佛罗里达清晨的天空2020 年 7 月 30 日,在全球范围内,阿特拉斯 V 号火箭上对于地球人来说。 这是前往这颗红色星球的近 5 亿公里(3 亿英里)旅程的开始,车上有汽车大小的漫游者和一架名为 Ingenuity 的直升机。
它的目的地是火山口湖? 一个 45 公里(30 英里)宽的盆地,有古老、干涸的河流三角洲、悬崖、沙丘和巨石场 - 它将在那里寻找火星表面古老、原始生命的迹象。
当然,如果有的话,它也不是不可能找到现在的生命。 坚持也会收集样本另一项任务将在 2020 年代末回收并返回地球。 这将是首次尝试从另一个行星表面起飞。
着陆顺序
登陆火星之所以困难,是因为大气压力非常低,除非减速,否则航天器会以极快的速度穿过火星。 更重要的是,着陆必须自主完成,无需与地球实时联系。
“毅力”的着陆序列是“天鹤”技术的改进版,目标更准确,2012 年美国宇航局好奇号探测器安全着陆。
“恐怖七分钟”将于格林威治标准时间 20:48 开始,届时载有毅力号、独创号和名为“Skycrane”的下降飞行器的保护性“航空壳”以 19,500 公里/小时(12,100 英里/小时)的速度进入火星大气层。
仅仅一分多钟后,由于与高层大气的摩擦,航空外壳将达到最高外部温度 1,300°C (2,372°F)。 幸运的是,航空外壳的前部有一个隔热罩。
20时52分,21.5米长的降落伞将展开,隔热罩将弹出。 两分钟后,壳的后部也会分离。 Skycrane 以 2.7 公里/小时(1.6 英里/小时)的速度下降,由八个可节流的逆向火箭提供动力,然后将通过 7.6 米(25 英尺)的尼龙绳从距地面约 20 米的高度降低漫游车。
当它的速度减慢到2.5公里/小时并且流动站接触到表面时,电线就会被切断。 格林威治标准时间 20:55,“毅力”号应该着陆,而“天鹤”号则飞向日落,飞至安全距离。
毅力号火星车的进入、下降和着陆。 (美国宇航局)
虽然之前已经使用过 Skycrane,但这次由于着陆地形不太平坦,因此添加了“范围触发”和“地形相对导航”功能。
范围触发根据流动站相对于目标着陆区域的位置来确定降落伞的展开时间,目标着陆区域比好奇号小十倍。 地形相对导航最初使用雷达和后来的地表实时图像来确定 600 米范围内的最佳、精确着陆点。
下一步
安全抵达地面后,“毅力”号就可以开始执行任务了。 火星上的前 30 个“sols”(一个 sol 是火星日 - 23 小时 39 分 40 秒)将用于初始调试,包括检查科学仪器和短期试驾。
接下来的 30 架飞机将用于 Ingenuity 直升机的试飞。 此后,流动站的地面操作就可以开始。
除了摄像头、雷达和其他仪器外,漫游车还配备了一个钻头,可以从岩石或土壤中采集长达 6 厘米(2.5 英寸)的样本。 这些将立即进行分析以寻找生命迹象,或收集在 38 个金属管之一中,以便稍后返回地球实验室。
这将为火星探索迈出关键一步,因为更详细的分析可以在地球上的实验室中完成。 更重要的是,我们将了解样本的详细背景,这与我们已经掌握的火星陨石不同。
我们还热切期待在下一次发射机会(目前是 2022 年 9 月 21 日)发射罗莎琳德·富兰克林漫游车 (ExoMars 2022)? 预计于 2023 年 6 月 10 日着陆。
我们将密切监视毅力号的着陆,因为我们也将使用航空壳进行下降,以及两个降落伞和一个名为 Kazochok 的反向火箭动力着陆平台。 其中一个降落伞直径为35m,是迄今为止发送到火星的最大降落伞。
罗莎琳德·富兰克林将是第一个在严酷、冰冻的火星表面下钻探两米深的人,火星表面受到有害辐射的轰击,从下面取回样本。 如果火星上有生命,它更有可能在地表以下生存。
火星车将访问一个更古老、有水存在证据的地点——奥克夏平原(Oxia Planum)。 这些深层样本将在流动站中进行分析,并将结果通过无线电传回地球。
我们的一些 PanCam 团队成员和其他 ExoMars 科学家也将参加毅力号和希望号任务,我们很幸运有机会在我们自己的任务之前从所有这些任务中学习到什么? 无论是在行星任务行动还是在科学领域。
对火星上过去甚至现在生命的搜寻正在认真开始,这是一项真正的国际努力。