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新创 2016-10-19 18:11

欧洲的探测器今天要登陆火星了,自带一套标准着陆姿势

今天,欧洲人可能会比较关心火星上的事,毕竟他们的第一个火星探测器 Schiaparelli 马上就要着陆了,陪伴着它还有另一个小伙伴——来自俄罗斯的 Trace Gas Orbiter(TGO)。

ExoMars

ExoMars 是欧洲航天局和俄罗斯联邦航天局合作的火星探测项目,专门上火星找太空生物的那种。

Schiaparelli 和 Trace Gas Orbiter(TGO)是该项目的两个探测器,前者以意大利天文学家乔凡尼·斯基亚帕雷利(Giovanni Schiaparelli)的名字命名;战斗民族的命名就比较简单粗暴了,直译过来就是“气体追踪轨道飞行器”。

ExoMars

两个探测器分工不同,一个负责探路——登陆火星;另一个负责绕着火星飞——通讯+探测大气层。

今年 3 月,Schiaparelli 和 TGO 双双被送上太空。在手拉手飞了 5 亿公里后,双方上周日在轨道上,嗯,分手了。

TGO 要在火星上空飞行 5 年,它的任务是检测火星大气的成分,比如——甲烷。因为这是地球上生物分解时会产生的气体,如果能在火星上发现甲烷,就表明火星地表可能存在生命。

至于 Schiaparelli,它唯一的使命就是安全登陆火星。

ExoMars

由于火星上的空气比地球的稀薄,飞行器进入大气层时缺少足够的阻力来减速,因此,欧洲航天局的科学家们使用了一种名为“气动制动”的方法,让 Schiaparelli 利用大气密度进行减速,从而以安全的姿势着陆。

具体步骤是这样的:

首先, 进入大气层后,Schiaparelli 将关闭推进器,进行三分半钟的自由落体,受大气层的影响,它的速度将降低为 1700 km/h。

在飞行器与空气剧烈摩擦产生的高温下,外部的隔热罩会逐渐炭化和烧蚀,同时带走飞行器的热量,保护其不被烧毁。

ExoMars

在距离地面 11 千米处, Schiaparelli 会打开降落伞,将速度降至 250 km/h,当速度减少为 240 km/h 时,降落伞将被丢弃。

当 Schiaparelli 下降至距离地面 1.1 千米处时, Schiaparelli 会启动一系列机载推进器, 在 2 分钟内将速度降至 4 km/h。

ExoMars

30 秒后,推进器关闭, Schiaparelli 做自由落体运动掉落至地面。一个“可压碎结构”将吸收最后的冲击力,整个登陆过程仅有 6 分钟。

火星登陆的先行者

不过, Schiaparelli 只是科学家用来验证欧洲和俄罗斯是否已经掌握安全登陆火星技术的试验品。着陆后,Schiaparelli 的电池只能维持 4 个火星天(一天约为 24 小时 37 分),在这几天里,它会利用仅剩的电量,收集各种气象数据,并由 TGO 传回地球。

如果 Schiaparelli 能完好无损地降落在火星表面,科学家们就能够在 2021 年将一辆超过 300 公斤的火星车送上火星,这才是真正干活的机器,它将负责寻找地表的生命迹象等任务。

Schiaparelli 将在格林尼治时间今天下午 1 点(也就是北京时间今晚 9 点)开始尝试登陆,感兴趣的小伙伴可以前往欧洲航天局官网观看直播。

题图及文内配图均来自:欧洲航天局(ESA)

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