美欧有个大打算!目标地:火星

发表日期:2019-11-25 16:30 【返回】

  原题目: 美欧有个大打算!目标地:火星

  从行星科学的角度来看,火星宛如地球的“孪生兄弟”:它们的造成时光、内部构造,乃至形成初期的环境都极相似。

  但在随后几十亿年间,这对“兄弟”却各奔前程:地球活力盎然;火星却荒凉逝世寂。

  火星为何会遭受如此悲凉的运气?火星上是否曾有生命涌现?是让许多科学家辗转反侧的谜团。科学家始终希望能从火星采回样本,进行研究,揭示火星的“前世今生”,解开这些谜团。多年酝酿,终于行将实行。

  据美国《科学》杂志网站11月22日报道,由美国国家航空航天局(NASA)和欧洲航天局(ESA)独特设计的“火星采样返回”(MSR)任务现已敲定:耗资70亿美元,分四步走,从火星上采粗放600克样本送回地球。

  欧洲研制的地球返回轨道器将跟踪并抓取在轨道上装有样本的容器。起源:美国《迷信》杂志

  中国科学院国度地理台研究员、被称为“火星叔叔”的郑永春博士对科技日报记者表现:“2019年是阿波罗登月五十周年,火星采样义务在某种水平上可与阿波罗规划相比较。”

  势在必行的火星采样任务

  为什么要进行火星采样任务呢?

  郑永春说明说,在太阳系内,火星是与地球环境最为类似的星球,也是独一有可能实现大范围移民的星球。目前,除了极少数火星陨石外,人类只能借助航天器进行遥感跟原位探测。

  固然,人类在火星陨石中发现了有机物,在大气层中检测到了甲烷,但目前火星上是否依然还有生命?火星上是否曾经繁殖过生命?这些问题仍然没有谜底。而要想答复这些问题,只能寄愿望于火星样本的研究。

  英国伦敦大学学院的空间科学家安德鲁?科茨说:“火星采样任务将是太空探索范畴最主要的任务之一。”

  据《科学》杂志报道,欧洲航天局(ESA)22个成员国的部长下周将齐聚西班牙塞维利亚,通过该机构将来三年的估算计划。ESA载人航天与机器人探索总监戴维?帕克说,他盘算在会议上请求为MSR任务头几年以及将于明年发射升空的“火星太空生物”方案(ExoMars)的火星车供给6亿欧元赞助。他有信念能如愿以偿。

  NASA则希望在特朗普政府向国会提交的2021年预算案中呈现MSR任务的“身影”。该机构火星探测科学家迈克尔?迈耶认为,现在我们领有一大量研制和操控火星车的科学家和工程师,履行这一任务恰逢其时;此外,我们也占有一组仍旧在畸形运行的火星轨道器,可提供中继通讯,“万事皆已具备”。

  投资70亿美元  分四步走

  只管如斯,MSR任务负责人、NASA喷气推动试验室的布莱恩?穆尔黑德说:“这一火星采样任务也和将人类送往月球一样复杂。”

  郑永春先容道,火星采样返回任务十分庞杂,要分为采样、取样、交接、返回四个步骤。目前,美国在火星着陆方面的技巧已经基础成熟,明年发射的火星车将采集火星岩石和泥土样本,并封装在样本管内;而2028年发射的另一辆火星车要把散落在火星表面的这些样本收集起来,封装在一个密封球体内,这个任务耗时很长,也很不轻易。

  郑永春持续强调说:“特殊艰苦的是,火星采样返回任务,要在火星上主动发射火箭进入火星上空,与轨道器进行交会对接。这些任务在地球上有人参加的情况下,都是危险很高的技术,而要在火星上无人介入的情况下实现,难度就更大了。”

  返回火箭研发负责人、NASA马歇尔太空飞翔中央的安吉?杰克曼也表示:“让样本分开火星并非易事,这将是人类首次从另一颗行星发射火箭。”

  火星采样返回任务四个步骤。来源:美国《科学》杂志网站

  此外,据《科学》杂志报道,为应用起码的燃料样本送回地球,ESA希望借助离子推进器来推动地球返回轨道器。离子推进器将应用太阳能电池板产生的电能驱动离子,产生可连续数月的安稳脉冲,从而推进航天器前进。ESA的“贝皮?科伦坡”水星探测器正在使用这一方式前往水星。鉴于离子推进产生的推力较小,因此,这一行程预计历时2年,而非9个月左右。欧洲航天局MSR负责人桑杰?维杰德拉姆说:“离子推进有毛病,但这象征着,我们可以利用欧洲现有技术实现这一任务。”

  至于70亿美元的用度问题,郑永春表示:“阿波罗登月当时用了200多亿美元,相称于现在的上千亿美元。现在仍在火星上执行任务的‘好奇’号火星车,耗资26亿美元。所以,如果是否实现火星采样的话,70亿美元实现人类历史第一次,并不算良多。”

  生机发现生命存在的证据

  研究职员称,他们现在很难确实猜测十年后将如何研究这些样本,但他们盼望能发现火星上从前或现在存在生命的迹象。去年,“好奇”号火星车发现了两个富含有机大分子的地点,但它搭载的仪器不能辨别出这些分子毕竟源于生命还是由地质进程产生。

  西班牙马德里天体生物学核心的玛丽亚-帕扎?佐尔扎诺也参与了MSR科学优先事项的认定工作。她说,地球上的科学家可以剖析来自耶泽洛陨石坑中的样本中同样资料内的碳同位素,以断定其是否源于生命。

  假如不在样本内发明任何性命存在的迹象,科学家想晓得详细起因。麻省理工学院行星科学家本杰明?魏斯问道:“是由于火星不宜居?仍是因为生命并没有发生过?”

  科学家以为,数十亿年前,随着内核变冷,火星失去了本人的磁场,大气因而逃逸,火星名义变得严寒干燥,并遭遇强的太空辐射的“侵蚀”。通过收集不同样本的数据并丈量它们的古磁场,以及它们构成的环境,他们能够验证上述实践是否准确,以及如果上述情形属实,那么是否因为火星在很早之前就变得不宜居,甚至于生命素来没有开端过。

  火星原始状态或遭损坏

  为更好地懂得火星,人类真是吃力了心理。“好奇”号、“洞察”号,以及“火星采样任务”中那些将陆续访问火星的火星车、着陆器等等,在火星上“你方唱罢我登场”,给荒漠孤寂的火星增加了多少分热烈和喧嚣。

  佐尔扎诺说,随着人类摸索火星的热忱一劳永逸,研讨这一行星原始状况的机遇变得日益渺茫。她说:“如果咱们当初不参与,我们会错过这个奇特的时刻。”

  郑永春对此也深表赞成,他说:“跟着世界各国对火星探测的兴致日益增添,会有越来越多航天器登陆火星。”

  以2020年的火星发射窗口为例,就将有美国、印度、阿联酋、以及欧洲和俄罗斯配合的“火星太空生物”筹划(ExoMars)的火星车发射;中国的火星探测器也将发射升空,并将实现围绕火星、登陆火星、火星车巡查勘探等任务。

  郑永春略带忧心肠指出:“这势必会要挟火星现有的原始状态,甚至还有可能把地球上的生命带到火星上。如果是这样的话,今后即使科学家在火星上找到了生命或生命的‘蛛丝马迹’,也很难辨别它们到底是不是地球上带过去的。”



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