NASA宣布火星样本返回计划改革,预计提前完成降低成本
时间:2025-01-11 00:50
小编:小世评选
近日,美国国家航空航天局(NASA)宣布对其火星样本返回(MSR)计划进行重大改革,目标在于降低任务成本并提前完成样本返回任务。这一项目旨在将由“毅力号”火星车所收集的火星样本安全带回地球,以便科学家对其进行深入分析,揭示火星的过去,并探索在该星球上是否曾经存在生命的迹象。
根据NASA之前的评估,MSR任务的总体成本一直在不断上升,预计最初将高达80亿到110亿美元,并且样本最早也要到2040年才能返回地球。NASA局长比尔·纳尔逊在2024年4月时表示,由于不断增加的成本和时间压力,他们决定全面改革这一战略,向各大研究中心、私营企业以及学术界寻求创新的解决方案,以加速任务进展。
经过几个月的讨论与筹备,NASA提出了两种新的方案。第一个方案利用“天空起重机”技术,这种技术在之前的火星探测任务中已经证明了其可靠性,成功将“好奇号”和“毅力号”火星车分别送至火星表面。第二个方案则依赖于私营企业的合作,委托其提供着陆系统,从而加快样本的回收速度。
纳尔逊表示,这两种方案不但操作简单,而且在时间和成本上都有显著优势。他透露,本财年及未来几年,MSR项目的研发将需要约3亿美元的资金,这个数额相较于之前的预算将有明显减少。NASA将利用这笔资金更高效地进行技术研发与实施,确保项目能够顺利推进。
从技术层面这两种新方案都将部署相同的硬件配置——一个配备小型火箭“火星上升飞行器”(Mars Ascent Vehicle, MAV)的着陆器。计划中,着陆器将位于“毅力号”火星车附近,待双车接近后,着陆器将利用为“毅力号”开发的备份机械臂抓取样本管,并将其放入 MAV 的存储舱中。这个过程将是样本返回的重要环节,为实现成功回收奠定基础。
完成样本装载后,MAV将负责将样本发射至火星轨道,上述样本在那里将与由欧洲航天局(ESA)提供的一艘航天器对接,该航天器将负责将样本安全送回地球。NASA的官员进一步指出,当前的设计显示MAV和着陆器的初步构想较为庞大,无法使用之前的“天空起重机”运输方式,因此有必要引入新的、尚未验证的着陆系统。尽管进行了重新设计,未来的“天空起重机”仍可能需要比“毅力号”初始送往火星时更大约20%的改进空间。
在能源设计上,新的着陆器将采用核能作为电源,这与“好奇号”和“毅力号”所采用的放射性同位素热电发生器(RTG)类似,取代了先前计划的太阳能电池板。NASA的MSR项目负责人杰夫·格拉姆林强调,核动力源的应用有助于提升在极端环境下的操作能力,尤其是在沙尘暴频发的季节,从而保证能够顺利地转移30个样本管。
目前,NASA正在细致研究这两种着陆解决方案,相关的工程工作也在加紧进行。根据计划,如果一切顺利,欧洲的返回轨道器最早将于2030年发射,而着陆器及MAV的发射则可能在2031年前后完成。这将为最终将火星样本带回地球奠定坚实的基础。
同时,值得注意的是,中国国家航天局也计划于2028年启动火星样本取回任务,目标是在2031年前后完成样本的回收。这使得国际间的火星探测竞争进一步加剧,各国科学家们都希望通过样本带回任务,更深入地了解火星的地质特征以及潜在的生命迹象。
NASA对火星样本返回计划的改革有望为科学界带来新的机遇,使我们更接近解开火星的秘密。随着技术方式的创新和国家之间的合作,科学家们对火星的研究将迎来一个新的篇章。