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NASA火星取樣新方案:2035年能否成功帶回火星秘密?

   時間:2025-01-08 20:54 來源:ITBEAR作者:沈瑾瑜

美國國家航空航天局(NASA)近日宣布了一項重大進展,其火星樣本取回(MSR)任務將采取兩種創新方案,旨在大幅降低成本并加速任務進程。這一舉措的核心目標是將“毅力號”火星車所收集的寶貴火星樣本帶回地球,以進一步探索火星的歷史,并可能揭示火星上是否存在過生命的證據。

MSR任務此前面臨成本飆升的困境,預計耗資高達80億至110億美元,且樣本返回地球的時間被推遲至2040年之后。然而,NASA局長比爾·納爾遜在去年4月決定對MSR戰略進行全面革新,向研究中心、私營企業和學術界開放,尋求創新解決方案。經過深入研究和評估,NASA現已確定了兩種具有潛力的著陸方案。

第一種方案采用火箭動力的“天空起重機”系統,該系統曾成功部署了“好奇號”和“毅力號”火星車。另一種方案則計劃委托私營企業開發著陸系統。納爾遜透露,采用“天空起重機”的方案預計成本為66億至77億美元,而商業方案的成本略低,為58億至71億美元。他強調,這兩種方案均比原計劃更為簡潔、高效和經濟,如果國會能提供足夠的資金支持,樣本最早可能在2035年返回地球。MSR任務的研發預計每年需要約3億美元的資金投入。

無論采用哪種方案,MSR任務都將在火星表面部署相同的硬件,包括一個配備小型火箭“火星上升飛行器”(MAV)的著陸器。著陸器將在“毅力號”附近著陸,隨后“毅力號”將前往新著陸器處,利用備用機械臂抓取樣本管,并將其放入MAV的容器中。MAV將負責將樣本發射至火星軌道,與歐洲航天局(ESA)提供的航天器對接,最終將樣本帶回地球。

值得注意的是,為了使用“天空起重機”,MAV和著陸器的質量均被大幅減輕。NASA官員表示,最初的MAV/著陸器概念設計過于龐大,無法使用“天空起重機”,因此需要開發一種新的、未經證實的著陸系統。即使經過重新設計,“天空起重機”也需要比將“毅力號”送上火星的那臺大20%左右。

著陸器還將采用核動力源——放射性同位素熱電發生器(RTG),而非原先計劃的太陽能電池板。NASA的MSR項目主管杰夫·格拉姆林指出,RTG具有兩大優勢:一是能在沙塵暴季節進行操作,確保有足夠的時間轉移30個樣本管;二是能維持MAV上的固體火箭發動機處于最佳工作溫度。

NASA目前正對這兩種著陸方案進行詳細研究,預計將在2026年中期做出最終決定。按照這一時間表,歐洲的返回軌道器最早可能在2030年發射,著陸器/MAV則最早在2031年發射。與此同時,中國也計劃于2028年啟動火星樣本取回任務,并有望在2031年將樣本帶回地球,這無疑為國際火星探測合作增添了新的期待。

 
 
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