火星漫游者的恒心明天降临–如何观看和期待

2021-02-18 00:02:12

这是一项艰巨而复杂的任务,就像Artemis计划一样,它也涉及为未来做准备,人们将参观红色星球,同时也要了解当前的情况。即使在执行火星任务中,毅力也雄心勃勃。

如果您想实时观看,NASA TV的着陆广播从太平洋时间上午11:15开始,在飞行器最终采用时提供背景信息和采访:

但是,在此之前,您可能想要复习毅力将要达到的目标。

首先,汽车大小的漫游者必须安全到达地面。它已经运行了七个月,到达了红色星球。阿联酋和中国的新轨道飞行器都于上周抵达,预示着它的到来。

毅力并不想停留在轨道上,而是会直接陷入火星稀薄的大气层。载有流动站的航天器对其轨迹进行了微小的调整,以确保它以正确的时间和角度进入,以使恒心高于目标杰泽罗陨石坑。

一旦飞船进入大气层,减速和着陆的过程大约需要7分钟。着陆过程是星际任务有史以来最复杂,最雄心勃勃的过程,其过程如下。

降落伞像流星一样在大气中减速至约940英里/小时的速度后,将降落伞展开,使降落伞在接下来的一两分钟内减速至该速度的四分之一。同时,隔热罩将分开,从而使仪器暴露在飞行器底侧。

这是关键的时刻,因为这时飞船将自动进行-没有时间将数据发送到地球-用雷达和其他仪器扫描其下方的区域,并找到它认为是最佳着陆点的位置。

一旦这样做,降落伞将从上方超过一英里处分离,流动站将使用一种喷气背包以“动力下降”的方式继续向下飞行,该喷气背包将其降落至距地面仅70英尺的高度。这时,流动站脱离,悬挂在21英尺高的“天空起重机”末端,随着喷气背包的下降,电缆延伸。飞机降落后,喷气背包将自动升空,包括天鹤和所有飞机,坠毁在安全距离较远的地方。

所有这些操作大约需要410秒,在此期间,团队将疯狂出汗并嚼铅笔。这张图可以在这里快速参考:

对于想要了解更多细节的太空极客,请查看此真棒的整个过程的实时仿真。您可以加快,降低速度,检查理论上的名义速度和作用力等。

多年以来,其他漫游者和轨道飞行器已经出现了有希望的生命迹象:火星快车轨道飞行器于2018年在地表下发现了液态水;好奇心在2019年发现了生命的气息;精神与机遇发现了无数迹象,表明在他们难以置信的漫长任务中,生命可以得到支持。

杰泽罗火山口(Jezero Crater)被选为该地区拥有丰富的寻找生命证据的可能性,同时也是许多其他科学活动的理想场所。

与以前的任务最相似的是地质和天体生物学目标。杰泽洛(Jezero)是“一个充满水的古老三角洲的故乡”。大量的材料汇聚在三角洲中,不仅促进了生命的发展,而且记录了生命的存在。毅力将对其着陆区域进行详细调查,以帮助表征火星的前气候。

该调查的一部分将专门测试生命的证据,例如某些矿物的沉积形式可能是由于微生物菌落而不是地质过程引起的。没想到火星车会偶然碰到任何活物,但您知道车队所有人都暗中希望这种天文学上不太可能发生的可能性。

面向未来的科学目标之一是在中央存储设施中收集和隔离环境中的样本,然后可以将其发送回地球-尽管他们仍在弄清楚如何处理最后一个细节。样品本身将被小心地从岩石上切下,而不是钻出或凿出,使其处于原始状态,以便以后进行分析。

毅力将花一些时间将其路径加倍,以将多达30粒装满采样材料的胶囊放入一个中央仓库,该仓库将保持密封状态,直到可以收获并返回地球为止。

流动站将一直充当着移动科学实验室的角色,并会进行各种读数。某些寻找生命迹象仅是通过对土壤的详细分析得出的,例如,机上配备了先进的成像和光谱仪器,PIXL和SHERLOC。它还带有探地雷达(RIMFAX),以观察其下方景观的精细结构。 MEDA将持续测量温度,风,压力,灰尘特性等。

当然,令人愉悦的风景和“自拍照”是美国宇航局的漫游者而闻名的,它们也会定期传回地球。它有19个摄像头,尽管大多数将用于导航和科学目的。

毅力是NASA亲自访问“红色星球”的长期计划的一部分,它进行了一些技术实验,可能有助于实现这一使命。

最受欢迎的,也是有充分理由的,是Ingenuity Mars Helicopter。这款小巧的太阳能双旋翼飞行器将是有史以来首次在另一个星球上进行动力飞行的演示(“坚持不懈”的喷气背包不算在内)。

目标是适度的:主要目标是简单地起飞并悬停在离地面几英尺的空中,持续20到30秒,然后安全着陆。这将提供有关此类飞船在火星上的性能,飞扬的尘埃数量以及未来航空器将考虑的所有其他其他指标的重要现实数据。如果首飞顺利,团队将计划其他可能类似于上述GIF的航班。

能够在另一个星球上飞行对于科学和探索而言将是巨大的,而当人们在那里时,最终对于工业和安全将是巨大的。无人机已经成为地球上各种测量,救援行动和其他任务的重要工具-为什么在火星上会不一样?另外,它的内置摄像头还能拍出一些很棒的照片。

MOXIE是另一项具有前瞻性的实验,它可能比直升机更重要(尽管不那么浮华)。它代表火星氧气原地资源利用实验,它的全部目的是尝试从行星稀薄且主要为二氧化碳的大气中产生可呼吸的氧气。

这不是要使氧气呼吸,尽管它也可以用于呼吸。 MOXIE的目的是制造足够大的氧气,以便可以为将来的起飞提供火箭燃料。尽管如果最终建立了这样的栖息地,那么最好备有大量的O2以防万一。

对于往返于火星的旅程,从许多方面来说都是一项巨大的进步,而不是从那里到地球运输卡车,而是从那里一直运走。通常会从罐中带入的30-50吨液氧可以用作功能性有效负载,而当您谈论冻干食品,电子产品和其他耗材时,这种吨位会走很长一段路。

MOXIE将尝试进行小规模的生产(大约相当于汽车电池的大小,未来的氧气发生器的体积将是一百倍),以将氧气与周围的二氧化碳隔离。该小组预计每小时大约10克,但它只会间歇性地工作,以免消耗过多功率。幸运的是,在不久的将来可以更认真地采用这种方法就足够了。

以前的漫游者面临的最大挑战之一是,它们实际上已被延迟了30分钟的时间进行了遥控-地球上的科学家检查了周围的环境,发出了诸如向前旋转40厘米,将前轮向右旋转5度,向右旋转75厘米等指令等等。这不仅对团队来说意味着很多工作,而且在流动站移动时会产生巨大的延迟,需要等待半小时才能收到更多指令,然后一遍又一遍地重复该过程。

毅力以全新的自主导航系统打破了人们的忍耐。它具有高分辨率,广角彩色摄像机和专用的处理单元,可将图像转换为地形图并选择通过它们的路径,就像自动驾驶汽车一样。

能够自行走得更远意味着流动站可以覆盖更多的地面。根据机会(RIP),在单个火星日记录的最长行驶距离为702英尺。毅力的目标是平均覆盖大约该距离,而人类的投入要少得多。一旦在开始的几天里tip着脚尖,它很快就会刷新新纪录。

实际上,在恐怖降落之后的前30个sol将主要是检查,重复检查,仪器部署,更多检查,以及在附近区域看起来不令人印象深刻的短滚动。但是请记住,如果一切顺利,当人们开始露面时,这件事可能仍会在10或15年后在火星上滚动。这仅仅是长期任务的开始。