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火星采样返回义务敲定 耗资70亿美元采样约600克
发布时间: 2019-12-07 来源:未知 点击次数:

火星为何会遭遇如此凄切的命运?火星上是否曾有生命显现?是让很众科学家曲折逆侧的谜团。科学家不息期待能从火星采回样本,进走钻研,展现火星的“前世今生”,解开这些谜团。众年酝酿,终于立即实走。

据美国《科学》杂志网站11月22日报道,由美国国家航空航天局(NASA)和欧洲航天局(ESA)共同设计的“火星采样返回”(MSR)义务现已敲定:耗资70亿美元,分四步走,从火星上采集约600克样本送回地球。

欧洲研制的地球返回轨道器将跟踪并抓取在轨道上装有样本的容器。 来源:美国《科学》杂志

中国科学院国家天文台钻研员、被称为“火星叔叔”的郑永春博士对科技日报记者外示:“2019年是阿波罗登月五十周年,火星采样义务在某栽水平上可与阿波罗计划相比拟。”

势在必走的火星采样义务

为什么要进走火星采样义务呢?

郑永春注释说,在太阳系内,火星是与地球环境最为相通的星球,也是唯一有能够实现大四周侨民的星球。现在,除了极幼批火星陨石外,人类只能借助航天器进走遥感和原位探测。

当然,人类在火星陨石中发现了有机物,在大气层中检测到了甲烷,但现在火星上是否照样还有生命?火星上是否曾经繁衍过生命?这些题目照样异国应案。而要想回应这些题目,只能寄期待于火星样本的钻研。

英国伦敦大学学院的空间科学家安德鲁·科茨说:“火星采样义务将是太空追求四周最主要的义务之一。”

据《科学》杂志报道,欧洲航天局(ESA)22个成员国的部长下周将齐聚西班牙塞维利亚,始末该机构异日三年的预算方案。ESA载人航天与机器人追求总监戴维·帕克说,他打算在会议上请求为MSR义务头几年以及将于明年发射起飞的“火星太空生物”计划(ExoMars)的火星车挑供6亿欧元资助。他有信念能写意以偿。

NASA则期待在特朗普当局向国会挑交的2021年预算案中显现MSR义务的“身影”。该机构火星探测科学家迈克尔·迈耶认为,现在吾们拥有一大批研制和操控火星车的科学家和工程师,实走这一义务恰逢其时;此外,吾们也拥有一组照样在一般运走的火星轨道器,可挑供中继通信,“万事皆已具备”。

投资70亿美元,分四步走

尽管如此,MSR义务负责人、NASA喷气推进实验室的布莱恩·穆尔暗德说:“这一火星采样义务也和将人类送去月球相通复杂。”

郑永春介绍道,火星采样返回义务专门复杂,要分为采样、取样、交接、返回四个步骤。现在,美国在火星着陆方面的技术已经基本成熟,明年发射的火星车将采集火星岩石和土壤样本,并封装在样本管内;而2028年发射的另一辆火星车要把散落在火星外观的这些样本搜集首来,封装在一个密封球体内,这个义务耗时很长,也很不简单。

郑永春不息强调说:“稀奇难得的是,火星采样返回义务,要在火星上自动发射火箭进入火星上空,与轨道器进走交会对接。这些义务在地球上有人参与的情况下,都是风险很高的技术,而要在火星上无人参与的情况下实现, 杏耀平台注册难度就更大了。”

返回火箭研发负责人、NASA马歇尔太空飞走中心的安吉·杰克曼也外示:“让样本脱离火星并非易事,这将是人类首次从另一颗走星发射火箭。”

火星采样返回义务四个步骤。 来源:美国《科学》杂志网站

此外,据《科学》杂志报道,为行使最少的燃料样本送回地球,ESA期待借助离子推进器来推动地球返回轨道器。离子推进器将行使太阳能电池板产生的电能驱动离子,产生可不息数月的稳定脉冲,从而推动航天器提高。ESA的“贝皮·科伦坡”水星探测器正在行使这一手段前去水星。鉴于离子推进产生的推力较幼,因此,这一走程展看历时2年,而非9个月旁边。欧洲航天局MSR负责人桑杰·维杰德拉姆说:“离子推进有弱点,但这意味着,吾们能够行使欧洲现有技术完善这一义务。”

至于70亿美元的费用题目,郑永春外示:“阿波罗登月那时用了200众亿美元,相等于现在的上千亿美元。现在仍在火星上实走义务的‘好奇’号火星车,耗资26亿美元。于是,倘若能否实现火星采样的话,70亿美元实现人类历史第一次,并不算很众。”

期待发现生命存在的证据

钻研人员称,他们现在很难实在展看十年后将如何钻研这些样本,但他们期待能发现火星上以前或现在存在生命的迹象。去年,“好奇”号火星车发现了两个富含有机大分子的地点,但它搭载的仪器不及鉴别出这些分子原形源于生命照样由地质过程产生。

西班牙马德里天体生物学中心的玛丽亚-帕扎·佐尔扎诺也参与了MSR科学优先事项的认定做事。她说,地球上的科学家能够分析来自耶泽洛陨石坑中的样本中同样原料内的碳同位素,以确定其是否源于生命。

倘若异国在样本内发现任何生命存在的迹象,科学家想清新详细因为。麻省理工学院走星科学家本杰明·魏斯问道:“是由于火星不宜居?照样由于生命并异国产生过?”

科学家认为,数十亿年前,随着内核变冷,火星失踪了本身的磁场,大气因此逃逸,火星外观变得寒冷干燥,并遭受强的太空辐射的“腐蚀”。始末搜集分歧样本的数据并测量它们的古磁场,以及它们形成的环境,他们能够验证上述理论是否准确,以及倘若上述情况属实,那么是否由于火星在很早之前就变得不宜居,以至于生命从来异国最先过。

火星原首状态或遭损坏

为更好地晓畅火星,人类真是费劲了心理。“好奇”号、“洞察”号,以及“火星采样义务”中那些将不息探看火星的火星车、着陆器等等,在火星上“你方唱罢吾登场”,给芜秽孤寂的火星添进了几分嘈杂和嘈杂。

佐尔扎诺说,随着人类追求火星的亲炎与日俱添,钻研这一走星原首状态的机会变得日好渺茫。她说:“倘若吾们现在不介入,吾们会错过这个稀奇的时刻。”

郑永春对此也深外赞许,他说:“随着世界各国对火星探测的有趣日好添补,会有越来越众航天器登陆火星。”

以2020年的火星发射窗口为例,就将有美国、印度、阿联酋、以及欧洲和俄罗斯配相符的“火星太空生物”计划(ExoMars)的火星车发射;中国的火星探测器也将发射起飞,并将实现围绕火星、登陆火星、火星车巡视勘察等义务。

郑永春略带郁闷心地指出:“这势必会挟制火星现有的原首状态,甚至还有能够把地球上的生命带到火星上。倘若是如许的话,今后即便科学家在火星上找到了生命或生命的‘蛛丝马迹’,也很难区分它们到底是不是地球上带以前的。”

火星采样义务4步走

1、采样:现在,MSR义务的第一阶段现在标已挨近完善:NASA耗资25亿美元研制的“火星2020”火星车计划于2020年7月发射,将在有40亿年历史的耶泽洛陨石坑(Jezero crater)着陆。耶泽洛陨石坑里有保存完善的远古河流三角洲的化石,该区域的岩石保存着关于火星漫长而众样的地质历史时期的新闻。火星车可四处运动,完善科学实验,钻探幼块泥岩和其他岩石(这些岩石能够蕴藏着迂腐生命的“蛛丝马迹”),采集岩心样本。

每个样本将包含20克岩石和粗砂,存储于约手电筒大幼的管内,NASA会将一些样本管一时寄存在火星外观;另一些则放在火星车上。

2、取样:日历向前翻到2028年!届时,NASA另一个着陆器将携带返回火箭和ESA建筑交织的取样火星车抵达火星。着陆器将于2026年发射起飞,于2028年8月登陆火星。

之后,像茶几大幼的采样火星车将从着陆器中驶出,追求几年前散落的样本管。火星车将仰仗太阳能供电,因此,在阳光日好削弱的冬季到来之前,它惟独6个月时间完善义务。为此,它每天必要提高200米,并能自动导航。

一旦火星车取样成功返回着陆器,由ESA创造的死板臂便会从车架子上取下样本管,将其中30个置于篮球大幼的钛容器内,该容器只能原谅约30个样本。

3、交接:随后,返回火箭将装满样本的容器发射到距离火星外观300千米高的轨道内,以与ESA的地球返回轨道器“会师”。地球返回轨道器陪同着陆器一首到达火星,方针是抓取进入火星轨道的样本。

顺当“会师”后,由NASA建筑交织的死板装配会将装载样本的球体放入一个密闭模块中,随后进走密封并消毒,该模块末了会被安放于一辆名为“地球进入车”的盘形车内,盘形车随后会在减震器的珍惜下,在异国下落伞减速的情况下,下落于犹他州的沙漠。

4、返回:样本将于2031年回到地球,之后将置于一个阻隔设施中,使其不受地球微生物等的污浊。

(原题为《美欧有个大计划!方针地:火星》)