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美國(guó)火星探測(cè)器“毅力號(hào)”擬將于本周四抵達(dá)火星 將經(jīng)歷“恐怖七分鐘”
發(fā)布日期: 2021-02-18 15:02:21 來(lái)源: 第一財(cái)經(jīng)資訊

美國(guó)火星探測(cè)器“毅力號(hào)”計(jì)劃將于本周四抵達(dá)火星,并且與中國(guó)和阿聯(lián)酋已經(jīng)“入軌”的火星探測(cè)器不同,“毅力號(hào)”將一次性完成“入軌”和“登火”動(dòng)作。在此之前,“毅力號(hào)”將經(jīng)歷所謂的“恐怖七分鐘”。

去年7月,“毅力號(hào)”從地球發(fā)射,歷經(jīng)達(dá)七個(gè)月的漫長(zhǎng)旅程,即將進(jìn)入到最后登陸紅色星球的關(guān)鍵階段。屆時(shí),六輪火星車將穿越火星大氣層,降落到火星表面,整個(gè)過(guò)程所需的時(shí)間不到七分鐘,但由于很多火星探測(cè)器都是在這個(gè)階段“陣亡”的,航天人員將其稱為“恐怖七分鐘”。

NASA噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室(JPL)下降和著陸小組負(fù)責(zé)人Al Chen表示,這七分鐘是火星任務(wù)中最關(guān)鍵也是最危險(xiǎn)的部分,如果著陸失敗,也意味著這項(xiàng)耗資27億美元的火星任務(wù)將最終無(wú)法完成。

“我們永遠(yuǎn)不能保證成功。”Chen在NASA本周早些時(shí)候舉行的一場(chǎng)發(fā)布會(huì)上表示,“‘毅力號(hào)’必須自己完成從降落到懸停在安全著陸點(diǎn)上方的一系列復(fù)雜動(dòng)作,在此期間我們無(wú)能為力。”

火星探測(cè)器著陸最近的一次失敗是2016年10月20日,歐洲“火星生物學(xué)-2016”中的“夏帕雷利”進(jìn)入、降落和著陸演示器在著陸前與地面失去了聯(lián)系,原因由一個(gè)僅一秒的計(jì)算失誤所致,提前將降落傘與防熱罩分離,導(dǎo)致“夏帕雷利”硬著陸而撞毀。

在嫦娥月球探測(cè)器上,我國(guó)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了落月的自主控制,這一技術(shù)也將在火星探測(cè)器上發(fā)揮作用。但是,相比月球探測(cè)器而言,火星探測(cè)器主要有兩大難度,一是火星距離地球更遠(yuǎn),通信鏈路更長(zhǎng)、延時(shí)更久,這意味著火星著陸的過(guò)程中,一切都要靠探測(cè)器自主進(jìn)行。

中科院上海技術(shù)物理研究所一位研究員對(duì)第一財(cái)經(jīng)記者表示:“火星探測(cè)器登陸比月球上登陸更難。難度在于,月球沒(méi)有大氣和空氣阻力,而火星有大氣和風(fēng)的阻力等不確定因素。美國(guó)的著陸方案是用降落傘和視覺(jué)相機(jī)及飛行平臺(tái)反推。”

據(jù)介紹,“毅力號(hào)”將以12000英里(19300公里)的時(shí)速穿越火星大氣層,這一速度幾乎是地球音速的16倍。在下降過(guò)程中,降落傘將幫助其減速,而一旦降落傘被拋棄,噴氣推進(jìn)器將立即開火,當(dāng)“毅力號(hào)”靠近登陸點(diǎn)火山口表面時(shí),它將自動(dòng)導(dǎo)航到平穩(wěn)的著陸點(diǎn),避開巨石、懸崖和沙丘,并將速度降至步行速度。

“毅力號(hào)”是NASA迄今為止建造的體積最大、質(zhì)量最重,也是最復(fù)雜的火星車,在“毅力號(hào)”登陸火星后,一架名為Ingenuity的小型無(wú)人機(jī)直升機(jī)將首次在地球以外的另一個(gè)星球上測(cè)試地對(duì)地的動(dòng)力飛行。如果成功的話,這架重達(dá)4磅(1.8千克)的無(wú)人直升機(jī)可能會(huì)在以后的任務(wù)中在火星上進(jìn)行低空路面監(jiān)測(cè)。

該項(xiàng)目首席工程師鮑勃·巴拉蘭姆(Bob Balaram)認(rèn)為,這種無(wú)人機(jī)未來(lái)可能“開啟火星探索的全新時(shí)代”,并去到過(guò)去火星車所不能去到的地方,比如越過(guò)峽谷。

“我們還可以想象,他們會(huì)去尋找樣本,然后將樣本帶回基地,并將以前的任務(wù)存放的樣本帶回來(lái)。” 巴拉蘭姆表示。“毅力號(hào)”將在3月開始的下一階段任務(wù)中收集火星樣本。

“毅力號(hào)”的另一個(gè)實(shí)驗(yàn)是試圖在火星大氣層中的二氧化碳中提取純氧,這對(duì)于火星上未來(lái)的人類生存以及生產(chǎn)可供宇航員返程使用火箭推進(jìn)劑來(lái)說(shuō)意義重大。

“毅力號(hào)”是自1997年以來(lái)NASA送往火星的第五輛火星車,也是迄今為止最復(fù)雜的火星漫游車。該火星漫游車由核動(dòng)力電池車驅(qū)動(dòng),體積堪比一輛小型的SUV汽車。“毅力號(hào)”在火星表面執(zhí)行的任務(wù)包括使用復(fù)雜的儀器來(lái)尋找火星上數(shù)十億年前存在的微生物以及生命的跡象。

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