作為太陽(yáng)系中最有可能存在外星生命的行星,,火星一直備受人類(lèi)的關(guān)注,為了深入了解這顆星球的地質(zhì)構(gòu)造,、氣候演變以及是否曾經(jīng)存在生命痕跡,,NASA與歐洲航天局聯(lián)合啟動(dòng)了“火星樣本返回計(jì)劃”(Mars Sample Return),旨在通過(guò)多階段的太空任務(wù),,實(shí)現(xiàn)從火星采集樣本并返回地球的目標(biāo),。 簡(jiǎn)而言之,該計(jì)劃的基本流程是:通過(guò)火星車(chē)在火星表面收集樣本,,之后將它們轉(zhuǎn)送到一艘專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的“火星升空航天器”(Mars Ascent Vehicle)上,,然后這個(gè)航天器將在火星表面起飛,并將樣本轉(zhuǎn)入一個(gè)環(huán)繞火星軌道的“地球返回軌道器”(Earth Return Orbiter),,后者最終將其運(yùn)送回地球,,預(yù)計(jì)的時(shí)間點(diǎn)是2030年代初。 2021年2月18日,NASA的“毅力號(hào)”火星車(chē)(Perseverance)成功著陸火星,,作為“火星樣本返回計(jì)劃”中重要的一環(huán),,這臺(tái)火星車(chē)的主要任務(wù)之一,就是按計(jì)劃收集火星樣本,。 為了確保樣本的研究?jī)r(jià)值,,“毅力號(hào)”選擇了火星杰澤羅隕石坑(Jezero Crater)作為采樣地點(diǎn),因?yàn)檫@里曾經(jīng)是火星上的一個(gè)古老的水域,,如果火星上真的存在(或存在過(guò))生命,,那這里就很可能有它們留下的痕跡。 根據(jù)NASA近日發(fā)布的消息,,目前“毅力號(hào)”已取得多份火星樣本,,這些樣本都被封裝在特制的容器之中,等待在后續(xù)的任務(wù)中被送回地球,,然而,,NASA卻表示不知道如何將其送回地球。 (↑毅力號(hào)收集的部分火星樣本) 不得不說(shuō),,這就有點(diǎn)尷尬了,。為什么會(huì)這樣呢?根據(jù)NASA的介紹,,這主要是因?yàn)樵?jì)劃中的多個(gè)航天器和技術(shù)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)過(guò)于復(fù)雜,,每一個(gè)環(huán)節(jié)的完美執(zhí)行要求極高,并且有些技術(shù)環(huán)節(jié)上還存在著不確定性,,而這一切都要求比原計(jì)劃更高的技術(shù)門(mén)檻和更多的資金投入,。 經(jīng)過(guò)多次審查和評(píng)估,NASA發(fā)現(xiàn)如果按照原計(jì)劃執(zhí)行的話,,后續(xù)任務(wù)的成功率會(huì)遠(yuǎn)低于預(yù)期,,更糟糕的是,任務(wù)的總成本也將高達(dá)110億美元,,并且樣本返回的時(shí)間點(diǎn)會(huì)推遲至2040年之后,。 可以看到,這是很難令人接受的,,也正是因?yàn)槿绱?,NASA決定暫停后續(xù)任務(wù)的實(shí)施,并開(kāi)始探索更具可行性的新方案,,希望通過(guò)降低復(fù)雜性,、減少成本和縮短任務(wù)時(shí)間,實(shí)現(xiàn)火星樣本的成功返回,。 就目前的情況來(lái)看,,NASA目前正在考慮的有兩種新方案,,第一種方案是繼續(xù)使用NASA已經(jīng)驗(yàn)證過(guò)的成熟技術(shù),不過(guò)需要在現(xiàn)有基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化,,第二種方案則是使用私營(yíng)航空航天公司(例如SpaceX、Blue Origin)的新技術(shù),。 NASA表示,,將在2026年下半年之前做出最終決定,按照規(guī)劃,,新方案的成本將在55億到77億美元之間,,而無(wú)論選擇哪種方案,都需要在未來(lái)幾年內(nèi)完成一系列的工程設(shè)計(jì)和測(cè)試工作,,因此預(yù)計(jì)將在2031年啟動(dòng)后續(xù)任務(wù),,最早將于2035年將火星樣本帶回地球,最晚則不會(huì)超過(guò)2039年,。 值得一提的是,,我們中國(guó)的“天問(wèn)三號(hào)”火星采樣返回任務(wù),其實(shí)正在緊鑼密鼓地籌備之中,。 按照計(jì)劃,,“天問(wèn)三號(hào)”將于2028年完成兩次發(fā)射,分別將“著陸器-上升器組合體”和“軌道器-返回器組合體”送往火星,,前者將執(zhí)行火星樣本的采集任務(wù),,采集到的樣本隨后通過(guò)上升器被送入火星軌道,并與在軌運(yùn)行的“軌道器-返回器組合體”精確對(duì)接,,實(shí)現(xiàn)樣本的安全轉(zhuǎn)移,,最終,返回器將攜帶火星樣本返回地球,,預(yù)計(jì)于2031年前后完成任務(wù),。 也就是說(shuō),一切順利的話,,我們的“天問(wèn)三號(hào)”將實(shí)現(xiàn)人類(lèi)首次從火星采樣返回的壯舉,,不得不說(shuō),這實(shí)在是令人期待,。 |
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