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歐俄聯手探索火星,展開首階段任務


2016年3月14日於哈薩克斯坦,歐洲太空總和俄羅斯聯邦航天局聯合開發的太空探測器 ExoMars 發射升空,預計7個月後將抵達火星,展開探索任務。攝:Stephane Corvaja/ESA via GETTY
2016年3月14日於哈薩克斯坦,歐洲太空總和俄羅斯聯邦航天局聯合開發的太空探測器 ExoMars 發射升空,預計7個月後將抵達火星,展開探索任務。攝:Stephane Corvaja/ESA via GETTY

由歐洲太空總署(ESA)與俄羅斯聯邦航天局(RSA)合作的火星探測計劃 ExoMars(Exobiology on Mars)正式啟航。在哈薩克斯坦,當地時間3月14日下午3時31分,搭載了微量氣體探測衛星(Trace Gas Orbiter,TGO)與 Schiaparelli 演示登陸器的質子號運載火箭(Proton Rocket)成功發射。在與火箭分離後,TGO 與 Schiaparelli 預計需要航行7個月才能抵達火星。

ExoMars 計劃原本由 ESA 與美國太空總署(NASA)合作,但 NASA 因為經費問題於2011年退出,RSA 後於2013年與 ESA 簽署合作協議加入該計劃。這是 RSA 所進行的第一項火星探索任務,亦是 ESA 自2003年以來的首次火星任務,其目的是要尋找火星曾經存在生命的可能性,研究其環境與適居性,並逐步實現將火星樣本取回的任務。

如果我們發現火星上有生命,下一步任務就是研究,這會是一種什麼樣的生命。

ESA 科學家 Håkan Svedhem

在抵達火星後,TGO 將開始環繞火星運行5年,在距離該星球表面400公里的高度依靠攜帶的光譜儀、相機等高精度儀器探測大氣中的氣體類型,以尋找甲烷或與其擁有類似分子構成的化合物的蹤跡,並繪製出甲烷或其他氣體的來源圖。由於地球上超過90%的甲烷是由生物體產生,因此科學家們認為,確定火星大氣中的甲烷是否來自生物活動,將有助於確定火星上是否存在過生命。

而 Schiaparelli 演示登陸器則將在與 TGO 分離3天後在火星表面嘗試着陸,為2018年第二階段將發射的火星登陸車做準備。Schiaparelli 將負責測試在極端條件下,在火星表面軟着陸的各種問題,並嘗試在火星表面運行、蒐集及發回數據。科學家還將根據測得的甲烷濃度,確定第二階段任務的登陸地點,而第二階段將發射的火星登陸車預計要取得地下土壤樣本,以尋找生物存在的跡象。

本次計劃雖然由 ESA 主導,但俄羅斯方面除了負責提供兩階段任務所需的運載火箭外,還要提供第二階段發射的探測器的着陸系統及部分科學儀器,這也為第二階段任務能否按計劃於2018年實行增添了變數,該任務或將被推遲到2020年。計劃的歐洲總承包商 Thales Alenia Space 航空公司負責人 Walter Cugno 曾表示,尚未確定能否如期發射火星登陸車:「在歐洲方面,我們有準備好發射的可能性,但從俄羅斯方面來看,似乎有些渺茫。」

5.8 公里/秒
Schiaparelli 演示登陸器將以每秒5.8公里的速度進入火星大氣層登陸火星。

聲音

TGO 將通過分析光對於大氣可見度的變化,來觀察火星大氣的組成。這是目前航天史上敏感度最高的一項任務。

ESA 科學家 Hakan Svedhem

不管出於哪種解釋,我們都可以知道液體是存在於地下冰川的,這個結論有意識地改變了我們對火星生命跡象的看法,因為這意味着火星比我們所認知的要更為活躍一些。

ESA 科學家 Jorge Vago

如果你想在未來參與更多的火星探測任務,你必須要展現出相應的能力,如果不能平穩着陸,就意味着技術水平還沒有達到應有的高度。我們也必須向大家證明我們有這個能力。

ESA 科學研究中心主任 Alvaro Giménez

ExoMars 火星車

ExoMars 火星車是一台六輪高自動化的越野車,重量約270公斤,比 NASA 的精神號和機會號火星探測漫遊者重約100公斤。暫定計劃考慮將重量降低至207公斤。酬載儀器將包含一個10公斤的「巴斯德酬載」(Pasteur Payload)和一個2公斤的鑽孔機。ExoMars 的運送模組將在太空吊車登陸系統能夠以高準確度進行軟着陸後,以雙曲線軌道傳送降落模組到火星。當安全登陸火星表面後,火星車將以太陽能進行為期180個火星太陽日(6個月)的任務。為了解決因為通訊延遲造成的遙控上的困難,EoxMars將使用視覺地形導航的自動控制程式,該系統從安裝在柱子頂端的全景攝影機和紅外線攝影機取得壓縮的立體影像,並有獨立維持功能。該系統可以從一對導航用的立體相機建立數位地讀,並可自動找尋路線。避免近迫碰撞的攝影機系統則是用來確保火星車的安全,可使火星車每日行進約100公尺。在登陸艇被釋放以及登陸火星表面以後,火星微量氣體任務衛星將作為火星車的通訊中繼衛星。(資料來自維基百科)

來源:中新社NatureESA

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