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疫情下的火星探测:说好一起去火星,你却突然退了群

 范雍祈求上天 2020-03-19
在过去的三个月里,“2019-nCoV”成为了全球公敌。在疫情的冲击下,各行各业都受到了不同程度影响。这其中也包括火星探测计划。3月12日,欧洲航天局(ESA)宣布推迟他们与俄罗斯航天局共同研发的火星探测计划任务,原本计划于今年夏天进行发射的ExoMars将推迟至2022年的下一个发射窗口进行发射。
如果各国的火星探测任务有群,
大概就是这个样子↓

聊天记录不能P,所以是我编的
年初的时候,人们都在说2020是火星年,约26个月才一次的“火星探测窗口”,各国自然都铆足了劲儿。原本全球将有4项火星探测任务:
美国:
Mars2020:美国航空航天局研制的“火星2020”探测器将会携带一个小型无人直升机,主要的任务就是搜集和寻找火星上生命存在的证据,测试从火星大气层中产生氧气的方法,识别其他资源(如地下水),描述天气、灰尘和其他潜在的环境条件。
俄欧:

ExoMars2020:ExoMars是欧航局与俄罗斯航天局合作的火星探测计划,2016年时曾向火星成功发射了火星微量气体轨道器(TGO)。作为整个计划的后半部分,ExoMars2020的火星车将携带一个钻头和一套仪器,在地表以下两米深的地方钻探,寻找生命迹象。

中国:

“火星一号”:中国的火星登陆计划分为三个项目,是由火星轨道卫星、火星着陆器和火星车三种设备联合实现“绕、落、巡”三个工程目标,预计在2020年7月的文昌发射中心由长征5号运载火箭发射升空。主要任务包括实现火星环绕和着陆巡视,开展火星全球性和综合性探测,并对火星表面重点地区精细巡视勘查。

阿联酋:

“希望号”火星探测器:由阿联酋航天局联合美国NASA和日本JAEA等全球航天机构合作研发的“希望号”火星探测器,计划于2020年7月搭乘日本的H-2A火箭升空,将环绕火星进行4年勘测任务,主要是绘制火星详细地貌和大气变化情况。


阿联酋“希望”火星探测计划(图源:UAE)

“咕咕王者”ExoMars

虽然俄欧的官方联合声明表示:“双方不得不承认,欧洲国家疫情的普遍恶化,影响了ExoMars研制的最后阶段。”俄罗斯航天集团总裁Dmitry Rogozin也表示,“受到疫情影响,我们的专家几乎不可能前往合作伙伴地点。”不过,ExoMars2020计划的推迟,不仅仅是因为受到疫情影响,毕竟,这个计划本来叫ExoMars2018。

ExoMars火星车在火星表面的艺术想象图(图源:ESA)

没错,这已经不是他们第一次“放鸽子”了,从ExoMars2018到ExoMars 2020,现在又成了ExoMars2022,ExoMars可以说是当之无愧的“咕咕王者”。
这一次“咕咕咕”的主要原因,还是出在了技术问题上。去年五月和八月,项目团队两次对降落伞系统进行了高空野外测试,主伞伞面被损坏。

比青天更难上的火星

事实上,火星探测器的着陆问题一直以来都是火星探测计划的重中之重,而探测器着陆的7分钟更是被冠以“恐怖7分钟”的称号。探测器到达火星附近后,必须精准切入环绕火星轨道,因此要拥有强大的变轨能力,能完成改变轨道、大幅增加燃料的需求。而在着陆时,既需要隔热罩隔绝热量,还需要配备减速、降落伞进一步减速,同时还要反冲发动机联合工作,几乎凑齐了人类现有的降落技术。
除此之外,由于信号强度与距离的平方成反比,地火的距离还带来至少10分钟的信号延时,探测器进入火星轨道和着陆的那段关键时间,只能依靠研究人员提前输入的数据,由探测器进行自主判断。这期间的每个环节,都需要精准的计算,分秒不能差。举个例子,这个难度大概相当于,从你家两年多才打开一次的窗户扔下一枚钻戒,它需要准确被扔进隔壁小区门口的第二个垃圾桶的左上角,落进桶里的时候钻戒还得朝上立起来,而且,在看不见的情况下,你还得证实它完好无损得扔进去了。

好奇号火星车降落过程自主完成超过1000个动作(图源:NASA)

正是因为集齐了所有的高难度技术,迄今为止,世界各国至少举行了46次火星探测活动,其中只有20.5次取得成功,成功率不足45%,火星也因此有“航天器坟场”之称。这样看来,在降落伞系统测试告以失败的情况下,再加上疫情影响工作进度,俄欧双方推迟ExoMars计划实属无奈之举。

中国咋样了

受到疫情影响的不止ExoMars2020计划,中国的火星探测任务多多少少也受到了一些影响。

中国火星探测着陆器和火星车组合方案(图源:CNSA)

据Nature报道,中国科学院国家空间科学中心主任王驰称,疫情影响了他的团队的工作方式,但是还没有造成延误。几天前,研究小组将轨道器的六个有效载荷从北京运到上海进行组装。为了避免团队成员在飞机或高铁上被感染的风险,3名团队成员驾驶一辆汽车运送,整整开了12个小时。为了避免员工之间的身体接触,安全委员会也引入了一项灵活的工作政策,允许研究人员和工程师仅在上午或下午到办公室工作半天,其他基础科学家可以在家办公。
由于疫情的影响,与嫦娥四号发射时有100多名受邀嘉宾不同,这次发射不会邀请任何任务之外的人员参观。

美国“毅力”号火星车概念图(图源:NASA)
问题来了,NASA此次任务的火星车是由一名七年级的中学生命名的,叫“Perseverance(毅力)”号。目前中国的火星探测器暂命名“火星一号”,如果要给咱们的火星探测器起名字,你会起什么呢?

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