微型火星探测器的成功预示着深空立方卫星的新时代

两颗小巧的航天器 MarCO-A 和 MarCO-B,为 NASA 的 InSight 着陆器充当通信中继

从太空看到的火星,由 MarCO-B 立方卫星在 NASA 的 InSight 着陆器成功降落在红色星球表面后不久拍摄。MarCO-B 的太阳能电池板在图像的右侧可见。

行星际立方卫星的时代已经明确来临。

不到七个月前,还没有微型航天器航行到地球轨道之外。但两颗公文包大小的探测器刚刚开辟了一条通往火星的道路,覆盖了 3.01 亿英里的深空距离(4.84 亿公里),并在后者成功降落在红色星球星期一(11 月 26 日)期间,传回了来自 NASA 的 InSight 着陆器的数据。

任务团队成员说,这两艘名为 MarCO-A 和 MarCO-B 的 NASA 微型航天器,甚至拍摄了火星照片,并帮助研究人员收集了一些关于火星大气层的数据。[NASA 的 InSight 火星着陆器:全面报道]


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MarCO 首席工程师、来自 NASA 喷气推进实验室 (JPL)(位于加利福尼亚州帕萨迪纳)的 Andy Klesh 在周一 JPL 举行的着陆后新闻发布会上说:“这个项目团队,实际上主要是兼职人员,已经证明了我们试图通过这次任务展示的技术。”

Klesh 补充说,耗资 1800 万美元的 MarCO 项目(其名称是“火星立方体一号”的缩写)的主要目标包括“能够支持像 InSight 这样的大型航天器,以便它能够执行其出色的科学任务”,以及展示“我们可以将更小、更专注、风险更高的任务带入太阳系”。

他说,该任务还旨在“将我们为这些小型航天器建立的社区也带进来”。Klesh 说,这个社区包括许多年轻的、职业生涯早期的工程师和科学家,其中许多人仍然是大学本科生。

MarCOs 与 InSight 于 5 月 5 日在加利福尼亚州范登堡空军基地的联合发射联盟宇宙神 V 型火箭上发射升空。这也是第一次;以前每次 NASA 的行星际任务都是从佛罗里达州太空海岸发射升空的。

MarCOs 没有连接到 InSight。它们自行前往火星,以便能够就位进行数据中继工作。这是一项重要的任务,因为没有 NASA 火星轨道飞行器能够立即中继 InSight 进入、下降和着陆信息回家。

MarCO 是一项演示任务,测试三个主要技术组件:一种特殊的高增益天线、一个垒球大小的微型无线电设备以及一种使用灭火器中常见物质的冷气体推进系统。

最后一点解释了这对组合的昵称“WALL-E”和“EVE”。在 2008 年的皮克斯电影《WALL-E》中,同名机器人使用灭火器在太空中飞驰,追逐其技术更先进的朋友 EVE,后者配备了机载推进系统。

MarCO-A (EVE) 和 MarCO-B (WALL-E) 都配备了现成的摄像头发射升空。EVE 的摄像头效果不佳,但 WALL-E 设法从远处和近处拍摄了火星的照片。事实上,任务团队已经发布了一张壮丽的红色星球照片,这是 WALL-E 在星期一从大约 4,700 英里(7,600 公里)的距离拍摄的,就在 InSight 成功着陆后几分钟。

NASA 官员在星期三(11 月 28 日)的一份声明中说,WALL-E 还试图拍摄火星的两颗小卫星,火卫一和火卫二,但没有透露这个小探测器是否成功实现了这一目标。

我们可能很快会看到更多 WALL-E 的照片。MarCO 团队最初专注于通过这两颗立方卫星获取 InSight 数据。但是 Klesh 和他的同事现在有时间更深入地研究 MarCO 数据,其中包括生命体征信息,以及 WALL-E 收集的图像和一些 EVE 无线电科学。[NASA 的 InSight 火星着陆器:惊人的着陆日照片!]

EVE 在星期一的相遇期间飞过火星后面,因此 MarCO 团队正在调查红色星球的大气层如何扭曲了探测器的信号。任务团队成员说,这些信息可以揭示关于大气厚度和成分的细节。

Klesh 说:“我们不仅进行了技术演示,不仅能够取回图像,而且还能够在那里进行一些科学研究。”

尽管 WALL-E 和 EVE 圆满完成了他们的主要任务,现在正飞速远离红色星球,但他们的工作可能尚未完成。JPL 小型航天器项目经理 John Baker 告诉 Space.com,如果他们足够接近这样的天体,并且团队获得了延长任务的资金,这对组合未来可能会观测小行星或其他天体。

如果一切按计划进行,其他小型航天器将很快跟随 MarCOs 进入深空。大量的立方卫星已在探索任务-1 (EM-1) 上得到验证,这是 NASA 太空发射系统巨型火箭的首次飞行,目前的目标是 2020 年 6 月。

EM-1 的主要目标包括将 NASA 的猎户座载人舱(不载客)送上为期三周的绕月航行。立方卫星正在搭便车,并将做各种不同的事情。例如,月球手电筒探测器将寻找月球表面的水冰,近地小行星侦察兵将使用太阳帆前往太空岩石并近距离探测它,而生物哨兵将研究深空辐射如何影响 DNA 和 DNA 修复机制。

这只是一点点。将有十几颗以上的立方卫星在 EM-1 上飞行;您可以在此处了解更多关于其中一些卫星的信息。

Baker 在星期三的 NASA 声明中说:“立方卫星具有将摄像头和科学仪器带到深空的巨大潜力。”“它们永远不会取代 NASA 最擅长开发的更强大的航天器。但它们是低成本的顺风车,可以让我们以新的方式进行探索。”

耗资 8.5 亿美元的 InSight 任务——其名称是“使用地震调查、大地测量和热传输进行内部探索”的缩写——将花费近两个地球年的时间,通过钻地热探针和一套超灵敏地震仪来研究火星的内部组成。任务团队成员说,结果应该揭示关于岩石行星形成的关键细节。

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Mike Wall 自 2010 年以来一直为 Space.com 撰稿。他关于寻找外星生命的书《Out There》于 2018 年 11 月 13 日出版。在成为一名科学作家之前,Michael 曾担任爬行动物学家和野生动物生物学家。他拥有澳大利亚悉尼大学进化生物学博士学位、亚利桑那大学学士学位和加利福尼亚大学圣克鲁斯分校科学写作研究生证书。

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