NASA   来历:科技日报   11月26日,“观察”号火星勘探器成功在火星埃律西昂平原着陆

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NASA 来历:科技日报 11月26日,观察号火星勘探器成功在火星埃律西昂平原着陆,初步了对火星内部结构和现象的勘探。观察号着陆的埃律西昂平原是一片火星赤道附近的巨大的火山平原

 

NASA

 

来历科技日报

11月26日,“观察火星勘探器成功在火星埃律西昂平原着陆,初步了对火星内部结构和现象的勘探。“观察”号着陆的埃律西昂平原是一片火星赤道附近的巨大的火山平原,距离“猎奇”号火星车着陆的盖尔碰击坑仅约600公里。

而就在数天前,美国国家航空航天局(NASA)还发布了下一代火星车“火星2020”号的计划着陆地址。杰泽罗碰击坑从三个备选着陆点中崭露头角,成为了“火星2020”号火星车的目的地。

虽然火星的个头相对地球要小,但在其约一亿四千万平方公里的表面上为价值连城的火星勘探器选定一个合适的着陆点仍然不是一件简略的事,需求工程师与科学家相互配合一同完结。

工程捆绑是首要考虑

和地球相同,火星表面有各种地势地貌,既有一望无际的平原,又有深达6000米的峡谷和落差达27000米的太阳系第一高山。关于地球上的轿车驾驶员来说,在平坦的地面上泊车明显要比把车停在斜坡上更为简略,由于既不用担忧轿车溜坡,也不用在起步时实施相对凌乱的坡起流程。关于火星车来说,在相对平坦的地势上着陆同样是风险更小、成功率更高的选择。火星的地势存在明显的南北差异。南半球广泛着凹凸高低的山脉与峡谷,及大大小小的陨石坑,北半球的地势则相对比较平坦。因此,除了具有特别勘探任务的勘探器外,绝大多数的火星着陆勘探器都降落在北半球及赤道附近。 

勘探器在着陆时,一般都需求通过与大气相互作用来减速,在着陆的终究阶段才运用自身发动机供应的动力完结软着陆。火星的大气相对淡漠,假设着陆点的地舆高程(与地球上的海拔概念类似)过高,那么勘探器还没有被大气充分减速时就现已与火星表面接触。因此,一般都要选择高程较低的区域作为着陆点。 

长时间在火星作业的勘探器要凭仗太阳能电池来发作电力。一同,用来导航和检测阻碍的光活络器也需求较好的光照条件。火星的高纬区域无法获得满足的光照,因此火星勘探器大都会选择在纬度小于30度的区域着陆。低纬度区域出色的光照条件也带来了比较温文的昼夜温差,不会像高纬度区域那样出现极点的昼夜温差和夜间低温,然后使勘探器更简略坚持自身的热平衡。 

假设勘探器不小心降落在一片布满岩石的区域,将会给勘探器的作业带来很大的费事。岩石会损坏勘探器的着陆缓冲安排,阻挠减速发动机的正常作业。一同,关于火星车来说,广泛的岩石还会对它们的移动带来阻挠。因此,一般要选择岩石较为稀少的当地作为着陆点。 

除了在火星上着陆的勘探器外,还有MRO、MAVEN等勘探器以环绕火星翱翔的办法为我们带来火星的全球信息。运用这些轨道器的勘探数据,科学家和工程师们能够对火星各个区域是否符合以上硬性捆绑做出判别,给出或许的着陆点选项。 

科学政策帮忙甄选地址 

近期火星勘探的科学政策以寻找火星上现在或早年存在生命的根据为主。通过以往的研讨,科学家们现已认识到,假设火星上的某片区域早年是海底、湖盆、河床或许河流冲积构成的三角洲,那么这一区域很或许早年存在能够孕育生命的环境。环绕火星翱翔的勘探器除了能够发回最直观的火星表面相片外,还能运用搭载的多波段光谱仪和测高仪等仪器,带来火星全球的表面地势地貌、岩石成分等更丰盛的信息。科学家们能够根据每艘着陆勘探器的具体科学政策,运用火星的全球数据选取一些潜在可用的着陆点。之后,通过不断的加密勘探和比较谈论,缩小着陆点候选规划,并承认实践运用的着陆点。 

以“猎奇”号火星车为例,这艘火星车初步计划于2009年发射,为其选取着陆点的作业在2006年就初步了。NASA向“火星勘探项目分析组”的成员发出了收集着陆点的告知,各个研讨安排的科学家们初步进行选点作业。很快,科学家们提交了33个可选的着陆点计划。NASA据此调整了环绕火星勘探器的勘探计划,以进一步获得这33个可选着陆点更翔实的遥感观测信息。 

一年后,科学家们再次举办研讨会,运用现已获得的数据对着陆点进行了遴选。遴选首要查询四个方面的要素:获取地质学特征的才干、合适生命存在的根据、生物特征的存在以及点评该地址孕育生命潜力的才干。在通过3天的谈论后,着陆点的候选者被降低到6个。 

幽默的是,“猎奇”号实践运用的盖尔碰击坑着陆点,在此轮PK中就现已出局了。可是,2008年,MRO勘探器上搭载的CRISM光谱仪带来了新的岩石成分勘探数据。这些数据的分析标明,盖尔碰击坑中存在许多只能在富含水的环境中构成的矿产,意味着这儿早年存在着湖泊。此外,该处的地貌特征也标明此处早年一再地被洪水冲刷过。 

这些新情况引起了科学家们的极大喜好,并将盖尔碰击坑从头列为备选登陆点。此时,“猎奇”号任务由于其他原因被推迟到了2011年,科学家们获得了更长的时间来对着陆点进行更为充分的点评。 

2010年,在举办了终究一次研讨会后,科学家们仍然没有对着陆点的选取到达一同。因此,包括盖尔碰击坑在内的四个候选点的优势、下风和科学家的建议被总结在一份仅有4页的文件中提交给NASA总部,由NASA官员做出终究的抉择。从成功着陆至今,“猎奇”号现已带来了许多的新科学发现,本年6月还发现了有机物分子存在的根据,然后说明选取盖尔碰击坑作为着陆点是恰当成功的。 

载人登陆有更多要求 

现在,对载人登陆火星的着陆点研讨也在进行傍边。和勘探器相同,载人任务也需求在一片较为平坦的地势上完结软着陆。其地舆高程较低、地势平坦无许多岩石等要求与无人勘探的着陆点要求一同。此外,载人登陆火星还要考虑更多要素。 

由于从地球前往火星的运载本钱巨大,因此在其时的技术条件下宇航员们很难带着许多的水前往火星,他们日常生计所需求的水必须在火星上量体裁衣。一同,水还能够供宇航员们在火星上进行农作物出产,通过电离发作供他们呼吸的氧和能够作为飞船燃料的氢。 

在火星上,能够许多发作水的途径有两个。一个是通过分解水合矿产质,另一个则是开凿火星上的冰层。从直觉上看,开凿冰层似乎是一个更加简略且直接的选项。可是,火星上的冰层一般存在于严寒的极区,这儿的低温将给宇航员的生计和登陆飞船的正常运作带来更大的应战。极点的低温也意味着开凿冰层需求耗费较多的能量。此外,宇航员从火星极区起飞回来地球时,无法像在赤道那样得到火星自转的“助力”。因此,在低纬度区域寻找富含水合矿产质的区域着陆现在被认为是更加合理的选择。