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领先美国?中国火星取样返回地球时间公布:提前2年,或成世界第一

璀璨科学  · 公众号  · 科技创业 科技自媒体  · 2024-09-11 22:52

正文

在探索火星方面,美国的技术世界领先,要知道,在过去几十年时间内,美国已经先后发射了很多火星轨道器、火星着陆器、火星车到火星上面运行。当前美国的毅力号火星车、好奇号火星车都还在火星上面行驶,其中毅力号火星车除了在火星上面展开常态化的巡视工作外,还在火星上面采集样本,并且将样本封存起来,等待后续的火星探测器去把这些样本带回地球。

虽然美国在探索火星方面的技术、经验都非常丰富,但是在火星取样返回地球方面,美国其实也是空白的,这涉及到如何在火星上面带着样本起飞,如何从火星返回地球,这些技术都是我们人类未曾掌握的,也未曾进行过相关技术验证的。所以,火星取样返回地球的任务对于人类来说,是一个前所未有的挑战,难度之大超乎想象。

作为后起之秀,我们中国目前只进行了一次火星探测任务,那就是天问一号任务。虽然这是我们第一次火星探测任务,但是在这次任务中,我们一次完成了环绕火星、着陆火星、巡视火星三大步,我们成为了全球第二个成功着陆火星的国家。

在天问一号任务取得成功后,我们制定了后续的探索火星的计划,那就是发射探测器去火星取样返回地球。由于世界各国都没有带回过火星的样本,所以在这一个任务方面,我们和美国基本上是处于同一个起跑线的。

然而,美国火星取样任务面临着诸多困难,我们的火星取样计划则是在稳步推进中,而且我们的火星取样返回地球的计划时间也已经公布了,比美国的早一些,这也就意味着,我们有可能在火星取样返回地球方面领先美国,有可能成为世界上第一个完成火星取样返回地球的国家。

中国火星取样返航时间

95日举行的第二届深空探测天都国际会议上,我国公布了天问三号任务的时间表,计划在2028年前后实施2次发射任务,实现火星取样返回地球。按照计划,我们将会用40天左右时间,在文昌发射场发射2枚长征五号火箭,分别天问三号的轨道器、返回器组合体和着陆器、上升器组合体发射升空前往火星。

虽然暂时还没透露具体的火星取样方案的实施细节,但是从探测器的组成部分中,我们可以看得到,在火星取样任务中,将会涉及到火星表面采集样本、火星表面起飞上升、火星轨道交会对接等关键技术,整个过程涉及到13个阶段。

其实,火星取样任务的过程和之前嫦娥五号、嫦娥六号去月球取样返回的过程是很相似的,最大的区别之一,就是月球取样返回地球的任务只用了1枚长征五号火箭,而火星取样返回地球的任务需要用到2枚长征五号火箭。毕竟,火星与地球的距离更远,火星表面起飞还涉及到更大的逃逸速度、空气阻力,所以对火箭的要求更高。由于我们人类此前未曾去火星取样返回地球,所以这是一项极具技术挑战性、探索性的空间探索任务。

由于天问三号任务能够采集的样本有限,所以在哪些区域采集样本就显得很重要了,科学家们进行了大量研究,尽量寻找有可能富集生命痕迹信息的候选点。经过研究后,目前科学家在克律塞平原和乌托邦平原初步选定了候选着陆点。

在采集样本方面,我们还制定了3种采样方式,在火星表面采集样本时,会使用机械手实现更大的采样范围,除此之外还会在火星表面钻取不同深度、不同位置的样本。为了更大范围采集样本,我们还将会研制一个飞行器,在周围采集样本。

虽然人类未曾从火星带回过火星样本,但是曾经多次从月球上带回了月球样本,例如我国的嫦娥五号探测器在月球正面、嫦娥六号探测器在月球背面带回过样本,这也意味着我国在外星球表面起飞的能力还是有了一定的技术积累的,随着我们不断攻克一系列的技术难关,带回火星样本也是指日可待的事情。

领先美国?

现在不仅我国有火星取样返回地球的计划,美国也有这样的目标,按照最初的计划,两个国家的时间表其实是差不多的,但是现在我国火星取样返回地球的任务提前了2年,而美国的火星取样任务却因为一系列的问题而大幅度推迟。

由于预算严重超支等原因,在今年415日,NASA对火星取样返回地球的任务进行了调整,预计要到2040年左右才能带回火星样本。如果真的是这样的话,那我国就很可能会成为世界上第一个成功带回火星样本的国家,而且是领先美国差不多10年时间。