日报

欧俄联手探索火星,展开首阶段任务

刊登于 2016-03-16

2016年3月14日于u001b哈萨克斯坦,欧洲太空总和俄罗斯联邦航天局联合开发的太空探测器 ExoMars 发射升空,预计7个月后将抵达火星,展开探索任务。摄:Stephane Corvaja/ESA via GETTY
2016年3月14日于哈萨克斯坦,欧洲太空总和俄罗斯联邦航天局联合开发的太空探测器 ExoMars 发射升空,预计7个月后将抵达火星,展开探索任务。

由欧洲太空总署(ESA)与俄罗斯联邦航天局(RSA)合作的火星探测计划 ExoMars(Exobiology on Mars)正式启航。在哈萨克斯坦,当地时间3月14日下午3时31分,搭载了微量气体探测卫星(Trace Gas Orbiter,TGO)与 Schiaparelli 演示登陆器的质子号运载火箭(Proton Rocket)成功发射。在与火箭分离后,TGO 与 Schiaparelli 预计需要航行7个月才能抵达火星。

ExoMars 计划原本由 ESA 与美国太空总署(NASA)合作,但 NASA 因为经费问题于2011年退出,RSA 后于2013年与 ESA 签署合作协议加入该计划。这是 RSA 所进行的第一项火星探索任务,亦是 ESA 自2003年以来的首次火星任务,其目的是要寻找火星曾经存在生命的可能性,研究其环境与适居性,并逐步实现将火星样本取回的任务。

如果我们发现火星上有生命,下一步任务就是研究,这会是一种什么样的生命。

ESA 科学家 Håkan Svedhem

在抵达火星后,TGO 将开始环绕火星运行5年,在距离该星球表面400公里的高度依靠携带的光谱仪、相机等高精度仪器探测大气中的气体类型,以寻找甲烷或与其拥有类似分子构成的化合物的踪迹,并绘制出甲烷或其他气体的来源图。由于地球上超过90%的甲烷是由生物体产生,因此科学家们认为,确定火星大气中的甲烷是否来自生物活动,将有助于确定火星上是否存在过生命。

而 Schiaparelli 演示登陆器则将在与 TGO 分离3天后在火星表面尝试着陆,为2018年第二阶段将发射的火星登陆车做准备。Schiaparelli 将负责测试在极端条件下,在火星表面软着陆的各种问题,并尝试在火星表面运行、蒐集及发回数据。科学家还将根据测得的甲烷浓度,确定第二阶段任务的登陆地点,而第二阶段将发射的火星登陆车预计要取得地下土壤样本,以寻找生物存在的迹象。

本次计划虽然由 ESA 主导,但俄罗斯方面除了负责提供两阶段任务所需的运载火箭外,还要提供第二阶段发射的探测器的着陆系统及部分科学仪器,这也为第二阶段任务能否按计划于2018年实行增添了变量,该任务或将被推迟到2020年。计划的欧洲总承包商 Thales Alenia Space 航空公司负责人 Walter Cugno 曾表示,尚未确定能否如期发射火星登陆车:“在欧洲方面,我们有准备好发射的可能性,但从俄罗斯方面来看,似乎有些渺茫。”

5.8 公里/秒
Schiaparelli 演示登陆器将以每秒5.8公里的速度进入火星大气层登陆火星。

声音

TGO 将通过分析光对于大气可见度的变化,来观察火星大气的组成。这是目前航天史上敏感度最高的一项任务。

ESA 科学家 Hakan Svedhem

不管出于哪种解释,我们都可以知道液体是存在于地下冰川的,这个结论有意识地改变了我们对火星生命迹象的看法,因为这意味着火星比我们所认知的要更为活跃一些。

ESA 科学家 Jorge Vago

如果你想在未来参与更多的火星探测任务,你必须要展现出相应的能力,如果不能平稳着陆,就意味着技术水平还没有达到应有的高度。我们也必须向大家证明我们有这个能力。

ESA 科学研究中心主任 Alvaro Giménez

ExoMars 火星车

ExoMars 火星车是一台六轮高自动化的越野车,重量约270公斤,比 NASA 的精神号和机会号火星探测漫游者重约100公斤。暂定计划考虑将重量降低至207公斤。酬载仪器将包含一个10公斤的“巴斯德酬载”(Pasteur Payload)和一个2公斤的钻孔机。ExoMars 的运送模组将在太空吊车登陆系统能够以高准确度进行软着陆后,以双曲线轨道传送降落模组到火星。当安全登陆火星表面后,火星车将以太阳能进行为期180个火星太阳日(6个月)的任务。为了解决因为通讯延迟造成的遥控上的困难,EoxMars将使用视觉地形导航的自动控制程式,该系统从安装在柱子顶端的全景摄影机和红外线摄影机取得压缩的立体影像,并有独立维持功能。该系统可以从一对导航用的立体相机建立数位地读,并可自动找寻路线。避免近迫碰撞的摄影机系统则是用来确保火星车的安全,可使火星车每日行进约100公尺。在登陆艇被释放以及登陆火星表面以后,火星微量气体任务卫星将作为火星车的通讯中继卫星。(资料来自维基百科)

来源:中新社NatureESA

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