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我们要去红色星球!探索过去、现在和未来的火星任务

2019-01-31 16:31 前瞻网   

 

我们要去红色星球!探索过去、现在和未来的火星任务

一直以来,SpaceX的创始人埃隆·马斯克坚信,前往火星旅行已经触手可及,100年内可能有100万人居住在火星上。不过,SpaceX并不是唯一一家致力于登陆火星的公司。事实上,有许多任务,包括载人飞行和无人飞行,目前正在计划中或根据政府空间组织和私人太空飞行公司的建议下进行。

探索火星和最终的人类火星之旅并不是什么新鲜事。虽然载人飞行任务在财政和后勤方面几乎无法实现,但无人驾驶飞行任务始于1960年。到目前为止已有56次火星飞行任务,其中26次是成功的,这足以证明了到达火星的难度。

目前来看,“机遇号”正在运行,另一艘正在途中,预计今年年底抵达(在撰写本文时,“机遇号”遭遇了一场大规模沙尘暴,生存机会渺茫)。环绕火星运行的是六颗卫星,它们为我们这个尘土飞扬的邻居提供大量数据。

事情并没有到此结束。2020年、2022年和2024年的发射窗口计划还会有更多的任务,有人提议到2030年将人类送上火星。

行动中和在途中的任务:

这部分名单包括过去以来世界上最著名的任务,其中大部分仍在执行中。

火星奥德赛号,2001年

火星奥德赛号(Mars Odyssey)是以标志性的科幻小说和电影《2001太空漫游》命名的,它是一颗美国宇航局(NASA)的轨道卫星,目前距火星表面约2,400英里。火星奥德赛号于2001年4月7日发射,并保持着作为运行时间最长的航天器的记录。火星奥德赛号的任务是找到火星上过去或现在存在水的证据,使用光谱仪和热成像仪来绘制水的分布,这在2008年7月21日由凤凰号着陆器成功证明。火星奥德赛号还可以作为地球和火星探测器,火星科学实验室和凤凰号着陆器之间的通信接力。预计将持续运营至2025年。

火星快车号,2003年

火星快车号(Mars Express)于2003年6月2日由欧洲航天局与Beagle 2着陆器一起发射。虽然Beagle 2遭遇着陆器故障,但火星快车号卫星仍与地球成功通信。火星快车号的发射旨在使用高分辨率相机,雷达和光谱仪测量火星的表面。到目前为止,火星快车号已经在火星的南部冰盖中发现了水冰和二氧化碳冰,以及下面的液态水区域,并提供了火星表面和大气的元素和化学组成的更详细信息。该项目还产生了火星的地形图,高分辨率的表面图像,以及火星卫星,火卫一的飞行。这些数据非常有价值,并且已经为该航天器赢得了一些最终日期扩展。它目前计划在2026年底之前继续运行。

火星精神号和机遇号,2003年

火星精神号和机遇号漫游车可以说是当前NASA太空计划中最成功的案例之一。这对漫游车在2003年夏天独立发射,大约六个月后抵达红色星球。最初,该计划是为期90天的任务,研究火星的地质和大气。但是两辆漫游车并没有放弃:精神号继续工作到2010年3月,机遇号直到2018年6月!这对漫游者被广泛认为提供了第一个坚实的“地面真相”,即火星曾经比现在湿润得多。

火星勘测轨道飞行器,2005年

2005年8月12日,NASA发射了火星勘测轨道飞行器(MRO),于2006年3月10日进入火星轨道。MRO一直在观测火星并取得了许多引人注目的发现,包括最近在火星表面和地下观察到流动海水。 MRO还被用来寻找凤凰号着陆器的着陆带你,并作为活跃漫游车与地球之间通信的中继站。

好奇号漫游车,2011年

与此处列出的几乎所有其他无人驾驶飞行器一样,NASA的好奇号漫游车也是为了研究火星的地貌和气候,它由NASA火星科学实验室(MSL)的部分漫游车组成。具体而言,好奇号正在寻找微生物维持生存条件的潜在证据 - 过去或现在 - 并在人类抵达之前,评估火星的可居住性。到目前为止,最引人注目的是2018年在火星表面发现了有机分子。漫游车配备了大量仪器和摄像机,自2012年以来一直在火星上运行。

Mangalyaan(火星轨道飞行器任务),2013年

印度太空研究组织(ISRO)于2013年11月5日发起了第一次行星际飞行任务。被称为“Mangalyaan”的飞行器是一种轨道飞行器,主要用作验证ISRO星际技术能力的,测试各种飞行和通信系统,并提供遥测数据。 Mangalyaan还配备了一套旨在捕获大气数据的小型研究仪器。它也是迄今为止最便宜的火星任务,仅耗资7300万美元。

MAVEN,2013年年

火星大气和挥发性进化任务(MAVEN)目前正在寻找解释火星的水和大气如何以及为何缓慢恶化和逃逸的原因。在2014年进入轨道后,它很快就能确认火星的大气层正在逃逸到太空,并且进一步的观测发现,火星的磁场更像是一条尾巴,受到太阳风的干扰。这可以解释红色星球大气的消失,但科学家们仍在调查。

ExoMars 微量气体轨道器,2016年

ExoMars于2016年推出,是欧洲航天局与俄罗斯Roscosmos合作的一系列火星联合任务中的第一个。该任务实际上包括两个探测器,即ExoMars微量气体轨道器(TGO)和Schiaparelli EDM着陆器,然而着陆器在TGO交付后坠毁在火星表面。研究人员希望更好地了解火星大气中存在的甲烷和其他微量气体,这些气体可能是生物活动的证据。

洞察号着陆器,2018年

洞察号着陆器于2018年5月成功发射,于当年11月成功登陆火星。InSight着陆器是“利用地震调查、测地线和热量输送进行内部勘探”的缩写,旨在研究火星核心,观察火星表面可能发生的任何地震活动。人们希望它所收集的数据能够更好地了解地球、火星、金星和水星等岩石行星是如何形成的。目前的计划是在着陆后进行为期两个月的部署阶段,然后作为最初任务的一部分进行近两年的观察。

计划中的任务:

由于火星离地球更近,发射时间更短,而且巧合的是,计划在2020年夏天发射的火星任务相当多。名单上的这些绝不是唯一的。到2024年至少有7个已经确认的任务,到本世纪40年代中期至少还有12个。

为了简洁起见,我们将在此深入讨论已确认的任务,但我们也将在稍后讨论拟议的任务。

希望号火星任务,2020年

希望号是一个值得注意的任务,其中一大理由是:它标志着任何阿拉伯或穆斯林国家发起的第一次火星探测。希望号由阿拉伯联合酋长国总统谢赫哈利法·本·扎耶德·阿勒纳哈扬宣布,旨在发现为什么火星失去了大气层。研究结果也有望帮助科学家们更好地模拟我们自己的大气,可追溯到大约100万年前。阿联酋目前的目标是2020年7月发射。

2020火星探测器,2020年

这个即将到来的NASA任务旨在研究火星天体生物学,试图通过返回来的火星样本了解火星过去的环境状况。目标是让火星车在火星上收集岩石、矿物和其他物质的样本,并在以后的任务中将它们送回地球。发射窗口目前设定为2020年7月。

ExoMars漫游车,2020年

该漫游车是ESA-Roscosmos ExoMars 2020联合任务的一部分,旨在六个月的运行过程中搜寻火星过去或现在存在生命的证据。 ESA将提供探测站,而Roscosmos将提供着陆器。由于生产延迟,发射窗口从2018年移至2020年7月,但现在正按计划完成目前的发射日期。

火星全球远程感应轨道、着陆器和小型漫游车,2020年

中国国家空间科学中心正在准备一项将于2020年7月或8月发射的火星探测任务。该任务计划的有效载荷包括轨道飞行器、着陆器和漫游车。该任务将作为一项技术示范,展示火星样本回收任务所需的资源和技术,该任务计划在本世纪30年代进行。

Mars Terahertz Microsatellite,2020年

作为背负式有效载荷发射,Mars Terahertz Microsatellite是日本国家信息通信技术研究所(NICT)与东京大学智能空间系统实验室(ISSL)的合资企业,发射窗口将在2020年7月/ 8月(尚未宣布合作伙伴)。Terahertz Microsatellite将被发送到火星表面,以测量大气中的氧同位素比率,以更好地了解用二氧化碳补充火星大气层的化学反应。

Mangalyaan 2(火星轨道飞行器任务2),2022年

Mangalyaan 2是印度空间研究组织对其首次火星星际任务的后续行动。 到目前为止,已经宣布轨道飞行器是此次任务的主要组成部分,着陆器和漫游车是潜在补充。该任务目前计划在2021-22发射窗口进行。

火星卫星探索(MMX),2024年

日本计划在2024年向火星最大的卫星Phobos发射探测器。它将落在火卫一上,收集样本,并观察较小的卫星Deimos和火星的气候。 探测器然后将样本发送回地球。它们预计将于2029年7月到达。

 

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责任编辑: 4002YHQ

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