美航天局完成火星取样返回概念设计

近日,NASA宣布已经完成了火星样品返回计划的系统需求审查,并即将完成概念设计阶段的工作。在概念阶段,项目团队评估并完善了整体技术架构,以从火星取回正由“毅力号(Perserverance)”火星车在火星杰泽罗(Jezero)陨石坑采集的样本。


美航天局完成火星取样返回概念设计的图1

毅力号火星车预先的泽罗(Jezero)陨石坑中为“样本回收着陆器”选定的预备着陆区,这里相当平坦


NASA将通过2次发射执行火星样品返回任务,计划分别于2027年秋季和2028年夏季发射样本地球返回轨道器和样本回收着陆器,预计样本将于2033年抵达地球。我国天问3号火星采样返回任务计划2028年由2发火箭接续发射,计划2030年完成采样,2031年7月返回地球。这样我国的火星采样返回将早于NASA


美航天局完成火星取样返回概念设计的图2

NASA与ESA合作的火星采样样本采样返回的科学载荷


NASA火星样本返回概念设计流程:

  • 在杰泽罗陨石坑附近登陆一架火星着陆器,该登陆器将搭载NASA的火箭作为火星上升飞行器;


美航天局完成火星取样返回概念设计的图3

火星样本回收着陆器


  • 由毅力号火星车收集其采集的火星样本管,并运输到样本回收着陆器;

美航天局完成火星取样返回概念设计的图4

用于保存采样岩石样本或火星空气的采样管组成结构图,这种采样管“毅力号”共携带了43个(这也是送入太空最干净的东西)


  

  • 由欧空局提供的样本转移臂将样本管转移到火星上升飞行器上;
  • 火星上升飞行器发射装有样本管的容器进入轨道;


美航天局完成火星取样返回概念设计的图5

火星上升飞行器


  • 位于火星轨道上的欧空局返回轨道器捕获轨道样本容器;
  • 返回器携带样本返回地球轨道;
  • 地球返回系统重入大气层返回地球。

NASA表示,回收着陆器还将同时将一架样本回收直升机运送到火星,直升机将作为毅力号火星车的备份,在毅力号失效时由直升机将样本管运送至着陆器。


NASA总部科学副局长托马斯·祖尔布钦(ThomasZurbuchen)表示,

概念设计阶段是任务计划的每一个方面都置于显微镜下的阶段。


该计划有一些重大而有利的变化,这可以直接归因于毅力号最近在杰泽罗陨石坑的成功以及火星直升机的惊人性能。


NASA表示,这种先进的任务体系架构考虑了近期对毅力号火星车预期寿命的最新分析,将此前计划的发射一辆样品取回火星车改为由毅力号来承担。


自2021年2月18日,毅力号火星车在杰泽罗陨石坑着陆以来,已经收集了11个具有科学说服力的岩芯样本和1个大气样本。将火星样本带到地球将使世界各地的科学家能够使用复杂的仪器对样本进行研究。


美航天局完成火星取样返回概念设计的图6

美航天局完成火星取样返回概念设计的图7

美航天局完成火星取样返回概念设计的图8

毅力号采样的第11个火星岩石样本


美航天局完成火星取样返回概念设计的图9


本文转载自公众号:全球航天事件


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