歐洲2020年火星任務(wù)出師不利

這些日子以來，歐洲空間局（esa）的工程師們一直在忙于尋找“斯基亞帕雷利”登陸器的墜毀原因。10月19日，“斯基亞帕雷利”登陸器劃過天空，在原計(jì)劃軟著陸前的不到1分鐘里，跌落在了火星表面。診斷“病因”迫在眉睫，因?yàn)樵S多同樣的技術(shù)也被用在了更大的“火星太空生物”項(xiàng)目（exomars）探測(cè)器上。而該探測(cè)器計(jì)劃于2020年飛抵這顆紅色星球。

如果2020年exomars探測(cè)器起飛，esa必須說服其22個(gè)成員出資3億歐元填補(bǔ)2016年和2020年兩階段exomars項(xiàng)目的差額。esa將于12月1日至2日在政府部長會(huì)議上闡述當(dāng)前問題，以免賠了夫人又折兵。而英國帝國理工學(xué)院的davidsouthwood表示，“斯基亞帕雷利”墜毀后，如果歐洲希望在探測(cè)太陽系上有所作為，確保exomars2020的經(jīng)費(fèi)“是當(dāng)務(wù)之急”。southwood曾于2001年至2011年擔(dān)任esa科學(xué)主任。

在部長級(jí)會(huì)議上，esa官員將強(qiáng)調(diào)作為exomars2016任務(wù)一部分的火星微量氣體探測(cè)器（tgo）的成功。隨著“斯基亞帕雷利”的墜毀，tgo進(jìn)入了4.2天繞火星一周的軌道。下個(gè)月，tgo將開始調(diào)解科學(xué)儀器，尋找大氣中的甲烷和其他微量氣體，并弄清其源頭——不僅包括它們出自哪里，還包括是否來自地質(zhì)源或生物源。

2017年3月，tgo將開始下沉入火星大氣層，并將在今年晚些時(shí)候開始產(chǎn)生科學(xué)觀測(cè)數(shù)據(jù)?！霸诨鹦擒壍郎?，我們有100公斤的設(shè)備，以解答甲烷的秘密。”esa載人和無人航天部門主管davidparker近日在新聞發(fā)布會(huì)上說。

相比對(duì)tgo數(shù)據(jù)產(chǎn)出的期待，“斯基亞帕雷利”如果成功著陸將收集的氣象資料則是后來添加的任務(wù)。隨著esa羅塞塔任務(wù)的推進(jìn)，歐洲公眾對(duì)空間探索日益關(guān)注，而“斯基亞帕雷利”的悲慘命運(yùn)也引發(fā)公眾的強(qiáng)烈發(fā)響。

《科學(xué)》雜志報(bào)道稱，esa工程師目前正利用數(shù)個(gè)來源得到的信息了解“斯基亞帕雷利”發(fā)生了什么：該探測(cè)器在下降過程中傳輸?shù)絫go的數(shù)據(jù)、火星快車探測(cè)器使用的相同信號(hào)組件以及一個(gè)陸基射電望遠(yuǎn)鏡。所有數(shù)據(jù)均顯示，在預(yù)計(jì)著陸前50秒，“斯基亞帕雷利”的信號(hào)突然消失。

初步分析結(jié)果顯示，“斯基亞帕雷利”打開降落傘和防熱罩后，有部件出現(xiàn)了故障。用于減緩登陸器下落速度的推進(jìn)器只點(diǎn)燃了3秒，而原定的點(diǎn)燃時(shí)間應(yīng)該為30秒。這些情況由美國宇航局（nasa）拍攝到的照片推測(cè)而得，表明登陸器很有可能因下降速度過快導(dǎo)致墜毀。

有專家表示，登陸器比預(yù)定時(shí)間提前了30秒打開隔熱板和降落傘，計(jì)算機(jī)認(rèn)為已經(jīng)著陸到火星地面了，因此推進(jìn)器工作時(shí)間大大縮短?！八够鶃喤晾桌鄙踔吝€啟動(dòng)了儀器，準(zhǔn)備收集火星的天氣和電場(chǎng)數(shù)據(jù)。

10月20日，nasa火星勘測(cè)軌道飛行器（mro）拍攝的一張火星表面圖像，捕捉到了日前在著陸火星前突然“失蹤”的“斯基亞帕雷利”的蹤影。因?yàn)榕c今年5月拍攝的火星表面相同區(qū)域圖像相比，新拍攝的畫面中出現(xiàn)了兩處新的特征，相信與計(jì)劃登陸火星的“斯基亞帕雷利”有關(guān)。

其中，一處被認(rèn)為是“斯基亞帕雷利”降落過程中打開的直徑12米的降落傘，而位于降落傘以北1千米處，一處大約長40米、寬15米的深色模糊斑點(diǎn)則被認(rèn)為是撞毀在火星表面的登陸器主體。

esa表示，這個(gè)暗色污點(diǎn)可能是土壤受到“斯基亞帕雷利”的沖擊或爆炸形成的“傷痕”。而且，根據(jù)初步推測(cè)，“斯基亞帕雷利”有可能是從距離火星表面2千米至4千米高的空中開始下墜，并以超過300公里的時(shí)速撞向火星，但也不排除登陸器發(fā)生爆炸的可能性。mro將利用高分辨率照相機(jī)拍攝更多該位置的圖片。

目前，“斯基亞帕雷利”的工程師感到“壓力山大”。原因是，exomars2020探測(cè)器及其著陸系統(tǒng)已經(jīng)成形?！八够鶃喤晾桌表?xiàng)目經(jīng)理thierryblancquaert提到，許多部件完全“復(fù)制”了“斯基亞帕雷利”，并在明年需要運(yùn)到俄羅斯進(jìn)行集成。

也將用于2020探測(cè)器下降過程中的軟著陸減速傘是同樣形狀，只不過由俄羅斯負(fù)責(zé)生產(chǎn)。自nasa于2012年退出exomars項(xiàng)目后，俄羅斯成為esa的新伙伴。不過，2020年使用的降落傘將分兩段展開，并且最終的直徑為35米。

但未來項(xiàng)目使用的推進(jìn)器將是不同的，并由俄羅斯聯(lián)邦航天局研發(fā)。而多普勒雷達(dá)測(cè)高儀和制導(dǎo)與導(dǎo)航控制系統(tǒng)將與“斯基亞帕雷利”的一樣。

exomars項(xiàng)目是歐洲發(fā)射火星快車軌道探測(cè)器后開展的第二個(gè)火星探測(cè)項(xiàng)目，主要目標(biāo)是尋找火星上是否存在生命的證據(jù)。該項(xiàng)目分為兩個(gè)階段，目前正處在第一階段。實(shí)際上，該項(xiàng)目一直命途多舛。今年早些時(shí)候，由于esa建造的探測(cè)器與俄羅斯減速傘的匹配問題，exomars項(xiàng)目就從2018年推遲到2020年。屆時(shí)，一個(gè)配備先進(jìn)電子設(shè)備、火箭推進(jìn)器、制導(dǎo)雷達(dá)和降落傘的火星登陸器將被送上火星，并釋放一臺(tái)約300公斤的火星車對(duì)火星展開地面考察，尋找生命跡象。

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