毅力號“采了個寂寞”,火星采樣難在哪?
來源:科技日報
發布時間:2021-08-24
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  據媒體(ti) 報道,NASA於(yu) 8月7日宣布,毅力號火星車首次嚐試在火星上收集岩石樣本並將其密封在樣品管中,但在隨後向地球發送的數據表明,這次取樣活動沒有收集到岩石樣本。有網友不無遺憾地形容:毅力號這次“采了個(ge) 寂寞”。

  不過航天專(zhuan) 家們(men) 仍然予以很高評價(jia) 。中國航天科工集團二院研究員楊宇光表示,盡管毅力號本次土樣采集工作沒有取得成效,但這是人類首次在火星上完成土樣采集並帶回地球分析的嚐試,與(yu) 過往直接在火星上用尋石車開展相關(guan) 研究分析工作相比,邁出了重要一步。

  北京大學地球與(yu) 空間科學學院教授焦維新認為(wei) ,采樣返回是未來載人探測火星的必經之路。

  在地外天體(ti) 采樣並開展研究,是人類探索宇宙的重要手段之一。在世界航天史上,人類曾多次從(cong) 月球采集樣品,為(wei) 科學家研究月球提供了直接的證據。

  據全國空間探測技術首席科學傳(chuan) 播專(zhuan) 家龐之浩介紹,在地外天體(ti) 采樣,主要分為(wei) 無人采樣和有人采樣兩(liang) 種方式。

  1970年9月12日,蘇聯發射月球16號探測器,成功到達月球並取回101克月球樣品。但由於(yu) 當時蘇聯沒有掌握在月球軌道的無人交會(hui) 對接技術,導致該國在1970年代實施成功的3次月球采樣任務中,總共隻帶回326克樣品。而在美國阿波羅計劃中,則通過宇航員親(qin) 自“搬磚”,先後共采集約380千克月球樣品。

  龐之浩說,對比兩(liang) 種采樣方式,可謂各有利弊。有人采樣可以充分發揮人的主觀能動性,宇航員可以對一些技術性問題進行現場處理與(yu) 修複,但是要把人送上其他星球,技術無疑更為(wei) 複雜。無人采樣的成本、技術門檻相對較低,但在采樣過程中可能會(hui) 麵臨(lin) 各種突發問題。

  而要比較月球采樣和火星采樣,後者的難度無疑更高。龐之浩說,地月平均距離約為(wei) 38萬(wan) 公裏,而地火距離則在5千萬(wan) 公裏至4億(yi) 公裏之間,對運載火箭的推力要求更高。同時,火星引力大約是月球引力的2倍多,對飛船起飛、上升帶來了更大挑戰。

  實際上,上述難點主要體(ti) 現在航天器的往返過程中,而此次毅力號卻連樣品都沒有采到。

  據了解,毅力號的采樣和存儲(chu) 係統,是在約2米長的機械臂末端使用空心取心鑽頭和衝(chong) 擊式鑽頭來提取樣本。它攜帶了43根鈦樣品管,計劃在耶澤洛隕石坑收集岩石和風化石樣本,未來帶回地球進行分析。遙測數據表明,2個(ge) 鑽頭均按計劃開展了工作,但最終樣品管內(nei) 卻沒有土壤。有項目人員推測,采樣失敗的原因可能是岩心目標沒有像預期的那樣做出反應,而不是取樣和緩存係統的硬件問題。目前項目團隊正在開展診斷分析,以便安排下一次嚐試。

  楊宇光表示,此次采樣工作將為(wei) 日後在火星上開展相關(guan) 探測采樣工作提供一個(ge) 可行性思路,為(wei) 人類以後登上火星進行火星考察與(yu) 探測工作打下基礎。

  焦維新認為(wei) ,此次探測工作在探測地點方麵仍存在不足之處,未來應該在此次著陸點探測的基礎上繼續向西,對隕石坑周邊的衝(chong) 積扇與(yu) 三角洲等區域進行更深一步的探測,有助於(yu) 采集到更多有科學價(jia) 值的土樣,幫助人們(men) 更好地了解火星上的生物信息。他表示,未來對火星實施載人探測,是火星探測工作的必然。人們(men) 需要在火星上實地開展考察工作,選取合適的探測、采樣位置,才能高效地開展火星探測工作,更好地了解火星。

  根據我國已經公布的火星探測計劃顯示,我國或將於(yu) 2030年前後實施火星采樣返回任務。


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