美國又要「傻眼」了!著急了,看得是一臉懵,因為中國公布的火星采樣計劃,又是在美國前面。
這不,中國航天科技集團相關研究團隊表示,中國計劃2030年前後完成火星采樣返回,中國人探索太空的腳步正邁得更穩更遠。
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這個時間節點已經遠超美國的火星采樣返回專案。所以,作為「爭強好勝」,一直想超過中國航天各個領域的美國,這還不得著急?下面就詳細來看看。
人類發射40多個空間探測器,無火星采樣返回地球
沒錯,從全球範圍來講,人類向火星發射的空間探測器非常多,已經高達40多個了,而在火星的表面,主要包含了美國的「好奇號」和「毅力號」火星車、「洞察號」著陸器以及中國的「祝融號」火星車等都曾進行著陸探測或巡視探測。
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然而,雖然發射得多,但是人類並沒有在火星表面,進行樣本采集返回地球,當然,這裏有一個小插曲,那就是美國毅力號在火星上進行了火星樣本收集,但是沒有返回,這就是美國的下一步計劃。
所以,世界不僅對月球非常感興趣,對火星也非常感興趣,然而采集火星樣本返回地球也是最受關註的。
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而中國宣布的新計劃,就是在2030年前完成火星采樣返回,這也是結果中國天問一號任務需要進行的相關性任務。天問一號任務是中國火星探測首次執行的任務,並且實作了不少的成果,比如:
2023年中國首次火星探測火星全球影像圖釋出,為開展火星探測和科學研究提供了質素更好的基礎底圖
「祝融號」火星車發現火星表面數米厚的風沙塵下約30米和80米存在兩套向上變細的沈積層序,這揭示了距今30億年以來多期次水活動相關的火星表面改造事件和地質過程。
「祝融號」還發現了巡視區存在距今約7.6億年的鹽水活動和現代水汽迴圈的證據等等。
這都說明了中國對火星的基礎性了解已經差不多了。
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所以,下一步就是最為重要的火星采樣計劃。不過,這不是中國的天問二號計劃,中國在執行火星采樣返回的時候,要進行采樣技術的驗證,這關鍵性的問題就是在二號任務。
天問二號預計在2025年5月實施發射,將從小行星2016HO3取樣返回。這一顆小行星環繞太陽的軌域,使得它持久地陪伴在地球附近,至少未來100年都將對地球不離不棄。
而中國除了進行對這個小行星2016 HO3的表面物質組分、內部結構等了解之外,最為關鍵就是技術驗證,這將成為天問三號火星取樣返回重要環節的先期驗證。
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所以,大家不要看到中國宣布了這個計劃,立馬就要執行,這裏面還有一個天問二號任務進行技術驗證,過後達到要求之後,就可以進行相關性的任務執行。
中國火星采樣計劃,比美國快
沒錯,雖然中國宣布的是在2030年前後完成火星采樣返回,但是相比美國的火星采樣計劃來說,美國又要落後了,這也不是首次披露了,主要問題就是美國沒有「錢」,該專案已經在影響,強推緩慢進行了。
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準確地來說,這不是美國單獨完成的任務,這裏面還有歐洲航天局(ESA)的合作,他們是共同設計的「火星采樣返回」計劃,在4年前敲定,計劃從火星上采集約600克樣本送回地球,結果呢?該專案比原計劃嚴重超標。
根據NASA的獨立審查小組發報告稱,「火星采樣返回」計劃的初始預計成本為44億美元,但新情況是預計成本為80億至110億美元,這樣才可能完成任務。
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而且在2024年3月的時候,美國太空總署 (NASA) 雄心勃勃的火星樣本采集計劃 ——「火星樣品返回」(MSR) 專案,正因設計、成本和進度等方面遇到的重大挑戰而面臨考驗,也再次被披露出來,由於成本估算不斷增加,MSR 專案也面臨著政治壓力,加劇了人們對其能否繼續進行的疑慮。
所以,中國的火星任務比美國太空總署-歐空局(歐美)提出的最初預計火星樣本返回(MSR)計劃,提前大2兩年,他們卻為了錢在發愁。
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而中國這一次再次確定了該任務的計劃,也說明了中國在穩定執行之中。當然,美國如果解決了資金的問題,可能就會快一點,但這也不是單方面的問題,這個專案能不能真正意義上的執行,都已經成為了疑惑。
而且,美國火星采樣計劃真的也太復雜了,大家可以看下步驟:
1、2020年發射毅力號收集樣品,這一個步驟已經基本完成了,毅力號確實已經采樣了。
2、2027年歐空局發射火星軌域返回探測器ERO(在火星軌域上等待樣品送達),該專案還在執行。
3、樣品返回著陸收集和返回飛升器在2028年一並行射,收集毅力號放置的樣品,然後送到飛升器發射,依然在執行。
4、與在軌的歐空局ERO對接,完成樣品轉移後入射火地轉移軌域,2031年返回地球,也在執行。
所以,從4個步驟來看,其實美國所執行的火星采樣計劃,就只完成了第一步,後面的3個步驟的任務,都還在進行之中,然而就已經面對到了困境了。
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所以,中國在美國前完成火星采樣返回,這完全是可能存在的,連美國自己都不看好了這個計劃,而中國在穩步推進。
那火星采樣返回有多難?
的確是非常困難的,這相比月球采樣返回來說,時間更加的久遠,由於火星距離地球遙遠,用人類現有的技術往返火星至少需要520天,難度必然不小的。
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比如:一是如何在火星表面獲取樣品,然後從火星表面起飛上升,二是如何在火星軌域上完成上升器和返回器—軌域器組合體之間的交會和樣品的轉移,這對於探測器的智能化設計提出了很高要求。
所以,至今沒有任何一個國家實施火星取樣返回這個任務,這在後面必然也是具有挑戰性的。
當然,對於未來來說,中國不僅要火星采樣,還要實施載人登陸火星等一系列的任務,這都是令人比較期待的,也期待中國能夠早點完成。