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NASA毅力号将着陆火星,困难和任务共同存在

摘要: 据多家外媒报道,太平洋时间2月18日上午11时15分(北京时间2月19日凌晨4点55分),美国“毅力号(Perseverance)”探测器将在火星登陆。毅力号的主要目标是研究火星上一个名为耶泽罗(Jezero)的陨石坑,收集火星样本,并在地球之外部署一架直升机,寻找火星潜在的远古生命迹象。随着火星探索的序幕缓缓拉开,SpaceX甚至叫板NASA“看谁先送人上火星”。

据多家外媒报道,太平洋时间2月18日上午11时15分(北京时间2月19日凌晨4点55分),美国“毅力号(Perseverance)”探测器将在火星登陆。毅力号的主要目标是研究火星上一个名为耶泽罗(Jezero)的陨石坑,收集火星样本,并在地球之外部署一架直升机,寻找火星潜在的远古生命迹象。随着火星探索的序幕缓缓拉开,SpaceX甚至叫板NASA“看谁先送人上火星”。


“毅力号”将面临“恐怖7分钟”

“毅力号”作为NASA“火星2020”任务的明星项目,于2020年7月搭载火箭升空。历经7个月的漫长旅程,探测器即将进入到最后登陆火星的关键阶段。与中国和阿联酋已经“入轨”的火星探测器不同,“毅力号”将一次性完成“入轨”和“登火”动作。由于火星大气稀薄,且地火距离遥远,“毅力号”必须自主完成减速降落,难度极大,经历“恐怖7分钟”。在这7分钟时间里,飞行器必须从时速2万公里减速至零,才能安全着陆在火星表面。NASA预测“毅力号”安全着陆的概率仅有40%。


NASA喷气推进实验室(JPL)下降和着陆小组负责人陈(Al Chen)表示,这7分钟是火星任务中最关键也是最危险的部分,如果着陆失败,意味着这项耗资27亿美元的火星任务将最终无法完成。“我们永远不能保证成功。”陈在NASA的一场发布会上表示。“‘毅力号’必须自己完成从降落到悬停在安全着陆点上方的一系列复杂动作,在此期间我们无能为力。”


据悉,火星探测器着陆最近的一次失败是在2016年10月20日。当时,欧洲“火星生物学-2016”的探测器“夏帕雷利”在着陆前与地面失去了联系。“夏帕雷利”提前将降落伞与防热罩分离,最终导致探测器硬着陆撞毁。


NASA喷气动力实验室项目副经理詹妮弗·特罗斯珀(Jennifer Trosper)透露,为保证“毅力号”成功登陆火星,“毅力号”将采用名为“空中吊车”(Skycrane)的技术。该技术此前曾在2012年帮助“好奇号”探测器顺利登陆火星。经过改良后,“空中吊车”的降落精度将大大提高。


詹妮弗说:“我感觉非常好,这一次与之前的火星探索任务不同,所以我们要做好充分准备。”据了解,她曾参与美国宇航局全部的5次火星车任务。詹妮弗同时强调,“毅力号”非常坚固,虽然不能保证其百分之百安全着陆火星表面,但目前一切状况良好。NASA负责科学探索的副局长托马斯·左布臣(Thomas Zurbuchen)表示:“无论是在火星,还是地球,科学探索将我们聚集在一起,我们将致力为看似不可能的太空挑战创造解决方案。”


目前,“毅力号”正逐渐接近火星,距离地球大约2.01亿公里,距离火星不足59.5万公里。


重大任务:探索火星生命迹象

据了解,“毅力号”是NASA迄今为止建造的体积最大、质量最重,也是最复杂的火星车。一旦“毅力号”成功登陆火星,它将开展一项宏大的科研计划——寻找火星生命。


据俄罗斯卫星通讯社13日报道,NASA前研究员吉尔伯特·V·莱文(Gilbert V. Levin)在《科学美国人》发表的一篇题为《我确信我们在20世纪70年代发现了火星上存在生命的证据》的文章中解释说,他确信在上世纪70年代的一次实验中发现了微生物。


文章称,1976年,“海盗号登陆者1号”和“海盗号登陆者2号”从火星土壤中采集了几个样本,然后通过一个标记释放生命探测实验测试二氧化碳或微生物呼吸的迹象,当时莱文也参与了这个实验。用来证明火星土壤中存在微生物的测试最初显示了4个阳性结果,这个测试由5个不同的对照试验支持。但后续试验未能探测到土壤存在有机物,揭示初期结果找到的可能是类似生命迹象,而非生命本身。


实际上,美国对火星的探索早在1965年“水手四号”就已初现端倪。到目前为止,美国已经发射火星探测器近20次,“毅力号”是自1997年以来NASA送往火星的第五辆火星车。若此次登陆火星任务成功,“毅力号”可能为科学家最终证明是否存在地外生命提供确凿证据,同时也能为未来人类登陆火星做铺垫。


NASA首席工程师鲍勃·巴拉兰姆(Bob Balaram)透露,“毅力号”登陆火星后,一架名为Ingenuity的小型无人机直升机将首次在地球以外的另一个星球上测试地对地的动力飞行。他认为,这种无人机可能“开启火星探索的全新时代”。“我们还可以想象,他们会去寻找样本,然后将样本带回基地,并将以前的任务存放的样本带回来。” 巴拉兰姆表示。“毅力号”将在3月开始的下一阶段任务中收集火星样本,寻找火星上数十亿年前存在的微生物以及生命的迹象。


此外,“毅力号”的另一个实验是试图在火星大气层中的二氧化碳中提取纯氧,这对于火星上未来的人类生存以及生产可供宇航员返程使用的火箭推进剂来说意义重大。


马斯克叫板NASA开展“火星竞赛”

就在NASA火热开展火星登陆计划的同时,马斯克的SpaceX也在筹划一场“火星竞赛”。


英国《每日邮报》网站本月1日发表了一篇题为《埃隆·马斯克公布到2026年把人类送上火星的宏伟计划——比美国国家航空航天局早7年》的报道。


据悉,马斯克在Clubhouse聊天室宣布了这一计划。马斯克表示,要实现计划,必须在2026年之前取得一系列技术进步。“我们必须保证飞船能够反复进入轨道、返回地球。这就需要一枚可充分重复使用的大型火箭,加上轨道补充燃料和高效低成本推进剂。”他补充道,要做到这一点,我们可以“在大气中提取二氧化碳,将其与水冰结合起来,生成甲烷和氧气”。


据《每日邮报》报道,马斯克希望在2024年的某个时间点让一艘无人星船往返火星,随后在2026年实现载人火星旅行。目前,一次火星之旅至少需要6个月的时间,但马斯克认为可以降至1个月,每2年执行1次飞行任务。SpaceX最新的星舰SN9原型试验箭将进行多次试飞。


不仅如此,马斯克甚至放言建立一个自给自足的火星文明。在Clubhouse聊天室里,马斯克提到了“大过滤器”。“我们何时跨过大过滤器的关键门槛是——火星生命是否具有足够的自给自足能力,如果不再有飞船来自地球,它是否会消亡?”“人类是生命的代理人,不管地球上发生人为灾难还是自然灾难我们有义务确保地球上的生物生生不息。”


马斯克表示,推进剂制造厂、太阳能发电站、食品生产、铁矿石精炼厂都是火星实现自给自足所需要的“工业基本要素”。他说,“这会很有趣,是一次伟大的冒险,但它的开头并不容易”。“随着时间推移,我们可以“加热”火星,从而使火星‘地球化’。在地球45亿年历史上,首次有可能将生命延伸到地球以外,人类生命甚至有可能变成多星球生命。”


与马斯克的豪言壮志相比,NASA登陆火星的时间表要保守得多。据悉,“毅力号”虽是寻找火星生命计划中的一部分,但NASA计划在2033年把首批人类送上火星,这是“阿耳忒弥斯”计划的一部分。


图片来源于网络

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