欧洲航天器尝试火星着陆

欧洲希望通过夏帕瑞丽着陆器加入美国和俄罗斯的行列,成功登陆红色星球

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欧洲星际雄心的关键时刻在今天上午东部时间 10:42 到来,夏帕瑞丽着陆器进入火星大气层,尝试令人紧张的六分钟下降至地表。在稀薄的火星大气层中使用隔热罩、降落伞和火箭推进器减速和降低高度后,儿童泳池大小的夏帕瑞丽航天器计划降落在地表,下方是一个蜂窝状的缓冲垫,类似于汽车的碰撞缓冲区,旨在保护航天器的仪器。如果成功,这次火星着陆将是欧洲航天局(ESA)的首次,也是在红色星球上实现的第九次着陆。(美国国家航空航天局(NASA)负责之前的七次着陆,苏联的火星3号着陆器占第八次。)

然而,对于任务控制人员来说,任何关于夏帕瑞丽命运的消息都被延迟了至少 9 分 47 秒——这是着陆器信号从火星传输到地球所需的最短时间。夏帕瑞丽今天早上在接近任务时按计划“醒来”,发出超高波长无线电信号,这些信号由印度浦那的巨型米波射电望远镜阵列接收。当夏帕瑞丽进入并下降穿过大气层时,其无线电信号表明航天器正按计划进行安全、例行的着陆,但信号在着陆前不久突然丢失,夏帕瑞丽的命运将在当天晚些时候由飞越计划着陆地点的轨道飞行器确定。

欧空局的火星快车轨道飞行器在着陆尝试期间跟踪了夏帕瑞丽的信号,但将在大约 90 分钟后才将观测结果传输到地球。在夏帕瑞丽尝试着陆半小时后,美国国家航空航天局的火星勘测轨道飞行器将轮到它,尝试与着陆器建立双向通信通道;该数据应在东部时间 12:30 之后不久到达地球。如果从这些观测中没有得出任何结论性的结果,则可能要到 10 月 20 日才能获得更多信息,这些信息来自夏帕瑞丽的母船——微量气体轨道飞行器(TGO)收集的观测结果,该轨道飞行器在着陆器开始下降时进入了火星轨道。在进入轨道并监测夏帕瑞丽后,TGO 将开始为期多年的任务,以寻找火星上地质活动甚至生命的 атмосферных 迹象。着陆器和轨道飞行器都是欧洲-俄罗斯火星太空生物学计划的一部分。


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夏帕瑞丽着陆器以意大利天文学家乔瓦尼·夏帕瑞丽的名字命名,他在 19 世纪的火星地图中加入了对潜在的充满水的 canali(“通道”)的引用。它的目标是子午线平原一片平坦、相对无岩石的广阔区域,这是一片赤道平原,上面覆盖着古代流动水的迹象,离美国国家航空航天局的机遇号探测器 2004 年着陆地点不远。

尽管有着它的名字和潜在的肥沃环境,但这个着陆器的主要目的与其说是探索,不如说是证明欧洲航天局的技术有能力将有效载荷降落在火星上。即便如此,夏帕瑞丽在下降过程中还是拍摄了十几张以上的火星表面黑白图像,并携带了适度的科学载荷,以测量这颗行星的电磁场以及大气层的温度、压力、湿度、不透明度和风速。总的来说,着陆器的仪器包可以为火星著名的沙尘暴如何产生并在整个星球上传播提供新的线索。

但是,着陆器很可能在看起来是晴朗而非多尘的天空下着陆,这意味着它可能永远无法实现这一潜力。它注定不会成为一个持久的气象站,可以观察这颗星球的季节性沙尘暴来来去去。与美国国家航空航天局的长寿命探测车不同,夏帕瑞丽依靠阳光和放射性同位素供电,而夏帕瑞丽则依靠化学电池运行——这意味着它的任务可能只会持续几天。欧空局下一次登陆火星表面将发生在 2021 年,届时其与俄罗斯联合开发的火星太空生物学探测车预计将抵达,对火星进行更强大和持久的调查。未来的任务将包括旨在寻找现在或过去生命迹象的实验,以及一个两米钻头,用于从行星辐射侵蚀的表土下获取样本。

Lee Billings is a science journalist specializing in astronomy, physics, planetary science, and spaceflight, and is a senior editor at 大众科学. He is the author of a critically acclaimed book, Five Billion Years of Solitude: the Search for Life Among the Stars, which in 2014 won a Science Communication Award from the American Institute of Physics. In addition to his work for 大众科学, Billings's writing has appeared in the New York Times, the Wall Street Journal, the Boston Globe, Wired, New Scientist, Popular Science, and many other publications. A dynamic public speaker, Billings has given invited talks for NASA's Jet Propulsion Laboratory and Google, and has served as M.C. for events held by National Geographic, the Breakthrough Prize Foundation, Pioneer Works, and various other organizations.

Billings joined 大众科学 in 2014, and previously worked as a staff editor at SEED magazine. He holds a B.A. in journalism from the University of Minnesota.

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