欧洲航天器可能在火星上失踪

夏帕雷里着陆器失联,科学家担忧情况不妙

The Schiaparelli lander

在这张艺术想象图中,欧洲航天局的夏帕雷里着陆器乘坐火箭下降到火星表面。实际上,航天器在下降过程中突然失去信号表明它可能已坠毁着陆。

任务控制人员尚未收到来自欧洲航天局(ESA)夏帕雷里着陆器的信号,这是一个智能汽车大小的航天器,它于周三尝试在火星上着陆。

“缺乏信息是最糟糕的事情,因为你对此无能为力,” 欧洲航天局(ESA)项目科学家安德烈亚·阿科马佐在德国达姆施塔特的新闻发布会上说。“的确,我们目前收集的数据对于夏帕雷里来说并非完全正常。”

夏帕雷里的母船,火星微量气体轨道器(TGO),在着陆器开始下降的同时成功进入火星轨道,开始一项任务,在火星大气层中寻找地质甚至生物活动迹象。着陆器和轨道器共同构成欧洲-俄罗斯ExoMars计划的一部分。


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起初,进入和下降过程对于夏帕雷里来说似乎进展顺利,它以19世纪意大利天文学家乔瓦尼·夏帕雷里的名字命名。该着陆器旨在演示将大型有效载荷投放到火星上的技术,首先将使用隔热罩通过与稀薄的火星空气摩擦来消耗掉其21,000公里/小时的进入速度的大部分。接下来,它将展开降落伞,然后是雷达引导的火箭控制下降,以及最后的两米自由落体到表面,撞击将由夏帕雷里可压碎的、类似缓冲垫的底部缓冲。它将在子午线平原内着陆,这是一个位于火星同一侧的赤道区域,美国宇航局的机遇号探测器也位于那里。在此期间,它将发出一个简单的诊断无线电信号,以便可以监控其进度。

在地球上,监听站接收到了信号并跟踪了夏帕雷里下降到火星的过程——甚至看到了可能由于着陆器成功展开降落伞而引起的波动。但是,在它即将到达地表前一分钟,当它应该仍然在火星上方数百米时,夏帕雷里的无线电信号突然消失。 欧空局的火星快车号轨道飞行器也在监视夏帕雷里的无线电信号,但对这些观测结果的初步分析被证明是不确定的,除了揭示了同样的信号突然丢失。“我们目前无法断定[夏帕雷里]的真实状态,但实际上它确实进入了大气层并且大部分[按预期]运行,” 欧空局ExoMars项目经理唐·麦考伊在新闻发布会上说。

欧空局局长扬·韦尔纳在他的讲话中试图保持乐观,鼓励听众“祈祷。我希望我们很快会收到积极的消息。……今天还没结束,火星还在那里。”

然而,很快,乐观情绪开始消退。在计划着陆两小时后,夏帕雷里原定在NASA的火星勘测轨道飞行器飞过计划着陆点上空时,与其建立双向通信。但在随后的第二次新闻发布会上,欧空局官员没有提及此事。

面对似乎多次未能探测到或与夏帕雷里通信的情况,欧空局官员现在正在考虑最坏的情况。夏帕雷里肯定已在火星上着陆,但可能没有幸存下来讲述这个故事。如果它坠毁了,它将加入一份长长的、著名的先前失败名单——迄今为止,超过一半的火星着陆尝试以灾难告终。

关于着陆器命运的更多确定性——以及对哪里出错的诊断——要等到ExoMars团队分析了由其母船TGO记录和传输的关于夏帕雷里下降的详细遥测数据后才会出现。这些结果预计在10月20日公布。其他信息可能来自美国宇航局的机遇号探测器,它曾试图在着陆器在下降过程中展开降落伞时对其进行拍照,但这些图像无法保证——即使拍摄了,也尚未传输回地球。

即使夏帕雷里确实在着陆中幸存下来,任务的时间也已经不多了。由于它主要旨在演示着陆技术而不是在表面进行科学研究,因此着陆器仅依靠化学电池供电,这些电池仅包含几天的电量。这本应足以操作夏帕雷里的小型仪器套件来研究火星的尘暴、大气和电磁场,但仅此而已。

就目前而言,ExoMars团队仍有很多值得庆祝的地方。TGO成功进入火星轨道是一项重大成就,它不仅将为我们打开一扇了解这颗行星大气的新窗口,还将通过充当当前和未来表面任务的重要通信链路,来加强那里日益减少的轨道基础设施。其中一项未来任务将来自ExoMars项目本身,该项目计划在2021年着陆一辆探测车。夏帕雷里的潜在失败是否会改变或推迟这些计划还有待观察。

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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