NASA究竟如何選擇火星登陸點的?

2021-02-25 NASA愛好者


上圖攝於Valles Marineris(水手峽谷),位於Melas Chasma南部邊緣的一個小盆地,是Mars 2020火星探測車即將登陸火星的八個最有潛力的登陸點之一。

來自:R.Luk(NASA/JPL實驗室/亞利桑那州立大學)

如何成功抵達火星表面?不僅依賴於多年的規劃,還有科學工程研究,一次成功的發射以及長達數月的幾百萬英裡的旅行。每個探測器都僅有一次著陸火星表面的機會,所以登陸點的選擇至關重要。

位於NASA華盛頓總部的火星探測計劃首席科學家Michael Meyer認為:「你不能說,『這裡有十個還不錯的登陸點,我們一個個去試』,因為每個任務僅有一次機會,你必須做出準確的選擇!」

北京時間2016年7月16日凌晨1點,NASA科學家為大家詳細講解火星2020任務,並回答了網友們的大量提問。由@字幕組ZiMuZu 聽譯製作

團隊協作的重要性

在今年舊金山舉辦的美國地球物理學會(AGU)年會上,Meyer闡述了NASA是如何選擇火星登陸點的。他說不論是探測器還是人類登陸火星,我們都需要更多的科研團隊的參與,這太重要了。從機遇號和勇氣號火星車開始,NASA將繼續開放這些過程,目前正在舉辦下一代火星車Mars 2020以及未來人類著陸火星地點選擇的研討會。(有興趣加入該研究小組,請參閱:Mars 2020 登陸地點:http://marsnext.jpl.nasa.gov/ | 人類登陸地點:https://www.nasa.gov/journeytomars/mars-exploration-zones)

Meyer聽了Alex Longo(一名普通高中生,提出了Mars 2020以及未來人類著陸火星的地點選擇)和Bethany Ehlmann(來自NASA JPL實驗室,服務於火星勘測軌道飛行器和好奇號火星車)在美國地球物理學會(AGU)上的專題,而他們都將參與到Mars 2020團隊中。

Meyar向美國地球物理學會(AGU)參會人員帶來了Mars 2020登陸點選擇的最新進展。之前的兩次研討會已經將登陸點由54個縮減到了21個,又在21個中選出了8個最合適的。第三次研討會將於2017年2月8號到10號在加利福尼亞州的Monrovia舉辦。Meyer認為,這期間科學家們可以做些前期工作,譬如在火星勘測軌道飛行器上搭載高解析度相機以獲取更多的關於登陸點的信息。

科學家們開始關注任務本身以及哪些區域可以支持他們的研究。在Mars 2020探測車項目中,科學家們努力尋找火星上存在水的證據,可能是某個古老的海岸線,又或者是某個過去有明顯生命特徵的地方,Mars 2020探測車將儲存火星樣品,這些樣品之後將被攜帶返回地球。有許多科學目標沒有被安排在此次登火星研究中,但他們依然有帶回地球的價值,所以儘可能多的增加登陸點的可能性。

上一次Mars 2020研討會有150位與會者,還有50人通過網絡參會,大家交換想法並提出新的問題。「這是一場真正的科學討論,關於人類對火星認知,以及我們認為我們知道、但必須承認其實我們不知道或者我們誤解了」,Meyer這麼說。

未來幾十年的決定

 
這張圖是藝術家筆下的太空人在火星探測區域的景象

圖片來自:NASA

NASA的火星之旅計劃在2030年代將人類送往火星。但NASA並不只是在搜尋新的登陸點,今天我們利用火星軌道探測器去完善我們對最佳著陸點的認識,最終縮小這些候選登陸點的選擇範圍。

2015年第一次人類火星登陸地點選擇的研討會議上,產生了47個候選著陸地點的提案。NASA正在尋求建立一個半永久基地,在那裡工作人員可以離開駐地,在半徑為60英裡(100公裡)的區域進行探索工作,也可以稱為「勘探區」。隨著未來幾年更多的研究和偵察工作,將會縮小候選登陸點的數量。

Meyer說,NASA在為太空人尋找一個登陸點,能夠讓他們儘可能地利用登陸點環境,去試著回答一些關鍵性的問題。正如他說的那樣:「有合適的登陸點嗎?那裡有資源可以使用嗎?比如水,這樣太空人就可以自己來製造燃料了。那裡是否有有趣的事情可以讓太空人去探索?」

在2015年的研討會上,有超過400人支持第一批人類登陸點,而這400人來自不同的學科領域,這些都是選擇登陸點並讓人類成功踏上火星的關鍵條件。

選擇登陸點——2020探測器及載人飛行

雖然登陸點數量已經縮減,但依然難以抉擇其中的一個。所有的工作都在有條不紊的進行,但也一直會有新的問題出現。

「你覺得你已經了解那個地方,但當你到了那裡,就會發現不是那樣的。它總是能夠給你帶來驚喜」Meyer說道。

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