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倒计时9天!美国“毅力号”尝试以超音速着陆火星,将传回首个地外视频片段

2021-02-09 13:45 前瞻网   

 

倒计时9天!美国“毅力号”尝试以超音速着陆火星,将传回首个地外视频片段

(图片来源:NASA)

美国国家航空航天局(NASA)即将完成一项史无前例的壮举:该机构发射的“毅力号”火星车将拍摄一段其高风险着陆视频。

2月18日,在经历了近7个月、3亿英里的太空旅行后,这个探测器将在火星稀薄的大气中垂直降落,在降落伞和喷气背包的帮助下,软着陆在一个古老的湖床上。

一旦顺利着陆,它将寻找一个古老湖泊的矿藏,那里可能含有古代微生物生命的迹象。火星车将收集和储存火星岩石和土壤样本,以便日后带回地球供科学家研究。

但实现这一切的前提是,“毅力号”必须成功着陆。

“当我说进入火星轨道、降落和着陆是任务中最关键、最危险的部分时,我不认为我是在夸大其词,”NASA喷气推进实验室“毅力号”项目的负责人Allen Chen说。“无法确保成功,尤其是当我们试图将有史以来最大、最重、最复杂的探测器着陆到我们尝试过的最危险的地点时。”

这就是为什么航空工程师们给火星任务的这一阶段起了个特别的绰号:“恐怖七分钟”。

对于“毅力”号来说,由于着陆地点的原因,这一过程将更加令人恐惧。火星的Jezero火山口是一个干涸的湖床,上面有大量裸露的古代岩石层,这些岩石可能保存着过去微生物生命的遗迹。着陆点中间有陡峭的悬崖,还有沙丘和巨石。

然而,如果“毅力”号安全抵达,它将传回首个登陆另一个星球的视频片段。月球车上的高清摄像机和麦克风应该会记录下整个过程,NASA表示,稍后会提供这些镜头。

美国宇航局的一段动画展示了如果一切顺利,“毅力号”的着陆应该是什么样子:

太空舱将以超过12000英里每小时的速度穿过火星大气层,它的护盾将使因极高速度而过热的物质发生偏转。隔热罩的外部温度将达到华氏2370度。这将使它像明亮的流星一样划过火星的天空。

火星的大气层大约是地球大气层厚度的1%,但它仍然会使太空舱减速。太空舱必须使用推进器来控制自己朝向着陆目标,因为密度不同的空气袋会使它偏离轨道。

一旦减速到声速的两倍,“毅力”号就会展开一个70英尺宽的降落伞。然后太空舱将抛弃它的隔热罩,为探测器的雷达系统探测下面的陆地扫清道路。一个类似于自动驾驶仪的导航系统将会启动,重新配置飞行器向着陆地点的轨道。

该系统被称为“地形相对导航”(terrain-relative navigation),它将漫游者相机看到的情况与卫星图像构建的火星表面地图进行比较。它能够辨识并避开悬崖,沙丘等。

“毅力”号的超音速降落伞只能减速到每小时150英里左右。这就是为什么NASA的工程师也为探测器装备了一个喷气背包。在火星表面大约一英里处,喷气背包将点燃引擎,探测器将附着在它的底部。

喷气背包将与进入舱的其余部分分离,并将“毅力”号飞行到一个由地形相对导航确定的安全地点。当漫游者到达着陆点时,它的速度应该降到每小时1.5英里左右。

慢慢地,喷气背包会打开25英尺长的尼龙绳,降低“毅力”号的高度直到它的轮子触地。几分钟后,任务控制人员应该会收到探测器着陆的信号。

之后,如果一切顺利,月球车将花几个月的时间检查和校准其科学仪器。然后,它将从腹部释放一架直升机,这将是无人机首次在另一个星球上进行受控飞行。

译/前瞻经济学人APP资讯组

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责任编辑: 4114RWL

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