美航天局完成火星取樣返回概念設(shè)計

近日,NASA宣布已經(jīng)完成了火星樣品返回計劃的系統(tǒng)需求審查,并即將完成概念設(shè)計階段的工作。在概念階段,項目團隊評估并完善了整體技術(shù)架構(gòu),以從火星取回正由“毅力號(Perserverance)”火星車在火星杰澤羅(Jezero)隕石坑采集的樣本。


美航天局完成火星取樣返回概念設(shè)計的圖1

毅力號火星車預(yù)先的澤羅(Jezero)隕石坑中為“樣本回收著陸器”選定的預(yù)備著陸區(qū),這里相當(dāng)平坦


NASA將通過2次發(fā)射執(zhí)行火星樣品返回任務(wù),計劃分別于2027年秋季和2028年夏季發(fā)射樣本地球返回軌道器和樣本回收著陸器,預(yù)計樣本將于2033年抵達地球。我國天問3號火星采樣返回任務(wù)計劃2028年由2發(fā)火箭接續(xù)發(fā)射,計劃2030年完成采樣,2031年7月返回地球。這樣我國的火星采樣返回將早于NASA


美航天局完成火星取樣返回概念設(shè)計的圖2

NASA與ESA合作的火星采樣樣本采樣返回的科學(xué)載荷


NASA火星樣本返回概念設(shè)計流程:

  • 在杰澤羅隕石坑附近登陸一架火星著陸器,該登陸器將搭載NASA的火箭作為火星上升飛行器;


美航天局完成火星取樣返回概念設(shè)計的圖3

火星樣本回收著陸器


  • 由毅力號火星車收集其采集的火星樣本管,并運輸?shù)綐颖净厥罩懫鳎?/span>

美航天局完成火星取樣返回概念設(shè)計的圖4

用于保存采樣巖石樣本或火星空氣的采樣管組成結(jié)構(gòu)圖,這種采樣管“毅力號”共攜帶了43個(這也是送入太空最干凈的東西)


  

  • 由歐空局提供的樣本轉(zhuǎn)移臂將樣本管轉(zhuǎn)移到火星上升飛行器上;
  • 火星上升飛行器發(fā)射裝有樣本管的容器進入軌道;


美航天局完成火星取樣返回概念設(shè)計的圖5

火星上升飛行器


  • 位于火星軌道上的歐空局返回軌道器捕獲軌道樣本容器;
  • 返回器攜帶樣本返回地球軌道;
  • 地球返回系統(tǒng)重入大氣層返回地球。

NASA表示,回收著陸器還將同時將一架樣本回收直升機運送到火星,直升機將作為毅力號火星車的備份,在毅力號失效時由直升機將樣本管運送至著陸器。


NASA總部科學(xué)副局長托馬斯·祖爾布欽(ThomasZurbuchen)表示,

概念設(shè)計階段是任務(wù)計劃的每一個方面都置于顯微鏡下的階段。


該計劃有一些重大而有利的變化,這可以直接歸因于毅力號最近在杰澤羅隕石坑的成功以及火星直升機的驚人性能。


NASA表示,這種先進的任務(wù)體系架構(gòu)考慮了近期對毅力號火星車預(yù)期壽命的最新分析,將此前計劃的發(fā)射一輛樣品取回火星車改為由毅力號來承擔(dān)。


自2021年2月18日,毅力號火星車在杰澤羅隕石坑著陸以來,已經(jīng)收集了11個具有科學(xué)說服力的巖芯樣本和1個大氣樣本。將火星樣本帶到地球?qū)⑹故澜绺鞯氐目茖W(xué)家能夠使用復(fù)雜的儀器對樣本進行研究。


美航天局完成火星取樣返回概念設(shè)計的圖6

美航天局完成火星取樣返回概念設(shè)計的圖7

美航天局完成火星取樣返回概念設(shè)計的圖8

毅力號采樣的第11個火星巖石樣本


美航天局完成火星取樣返回概念設(shè)計的圖9


本文轉(zhuǎn)載自公眾號:全球航天事件


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