2020年飞往火星的任务有哪些?充满惊奇和期待的一年

每隔26个月,地球和火星就会排成一行,这为全世界的太空机构提供了一个向红色星球发射航期的绝佳机会,因为这时地球离火星最近,而且地球在内轨道公转速度快于火星,就相当于利用地球的力量把航天器甩向火星,更加省时省力。当2020年的夏天地球和火星再次相会时,包括我国在内的四个国家将向火星发射探测器。

其他国家包括:美国宇航局,欧洲航天局和俄罗斯(合作伙伴),以及阿拉伯联合酋长国(UAE)都将派出航天器探索太阳系中最像地球的行星。这些任务都有自己的独特目标和能力,这将是迄今为止人类对火星最大规模的科学考察。

下面我们来了解下这些任务:

中国-火星全球遥感卫星和小型火星车(HX-1)

中国国家航天局(CNSA)正在计划首次的火星之旅。首次飞往火星的任务包括:轨道飞行器、着陆器和火星车。

轨道飞行器的设计目的是研究火星的大气层,以及火星的磁场。

HX-1火星车预计将在火星表面探索90天。该探测器的目的是搜索火星上古代或现代生命的迹象,这些数据可以揭示火星未来是否能被改造成适合人类居住的地方。

目前国家航天局还没有选择着陆地点,不过根据预测着陆器可能会在以下两个地点之一着陆。

第一个可能的地点是:克利斯平原(Chryse Planitia),靠近海盗1号和火星探路者着陆的地点。

第二个可能着陆点是:依西迪斯平原(Isidis Planitia),离海盗2号和好奇号着陆点不远。

来自火星全球勘测者(MGS)的地形图显示了2020年我国火星任务两个可能的着陆点。

今年我国成为第一个将探测器安全着陆在月球背面的国家。目前我们还建设了西部青藏高原的火星模拟基地,这一切的努力都在为我国走向深空打好坚实的基础。

2020年的火星之旅将标志着我国第一次独立的星际飞行,意义非凡。届时着陆器将配备7个实验,火星车将在火星上运行6个实验。

2018年9月20日,国家航天局利用“天鹰6号”探空火箭进行了一次超音速全尺寸降落伞测试,降落伞成功部署,并向研究人员传回了大量数据,以为未来的火星着陆做准备。

在火星大气层和更大的引力作用下,着陆火星与以往飞往月球相比,需要一套截然不同的进入、下降和着陆(EDL)程序。

EDL许多程序在着陆过程中必须一次完美地执行,包括:航空外壳/隔热罩、空气动力减速器(或降落伞)、相对于地面的位置和速度测量,以及着陆子系统,做好这些是登陆火星的必要条件,预祝我们祖国能顺利完成首个星际之旅!

NASA-火星2020

火星2020年的遥感天线杆的头部,包括超级卫星通信仪器,以及其他四个摄像头。

“火星2020”计划最早于2020年7月17日发射,该计划将首次在火星上发射一架小型直升机。如果这次飞行成功,这标志着有史以来第一个比空气重的人造飞行器在火星大气层中穿梭。

这项计划耗资24.6亿美元,火星车将配备一个高度自主的导航系统,机械臂和缓存系统将收集火星地壳样本。

在火星上,机械手臂和缓存系统将协同工作,使火星车能够像人类地质学家一样工作,通过接触有趣的地质特征,搜集、分析甚至能将这些岩石样本进行打包密封,然后放置在可靠的地方,为将来可能的样本回收任务做好返回准备。

“火星2020”计划将拍摄火星照片,并研究大气层。通过钻机研究火星地壳的组成,寻找古代生命迹象,以及可能隐藏在火星永久冻土中的微生物。

“火星2020”火星车正在进行一系列的相机测试

这次任务的最大特点就是那辆1.8公斤的直升飞机,设计的目的就是用来在火星的大气层中飞行,但是这个飞行意义重大,还记得我们人类在地球上的第一架比空气重的飞行器吗?

到目前为止,已有超过800万人报名“参加”2020火星计划,届时他们的名字将被送到火星。这个我们能报名吗?我也想知道!

欧洲航天局(ESA)和俄罗斯- ExoMars 2020

ExoMars(号称火星上的生物学)计划包括一系列的任务,主要探究曾经可能生活在火星上的任何生命的迹象。计划于2020年发射的ExoMars火星车和着陆器是欧洲航天局和俄罗斯的联合任务。这项耗资14.5亿美元的计划主要是在火星上寻找过去或现在的生命迹象。

俄罗斯质子号火箭将搭载ExoMars宇宙飞船升空,当飞行器接近火星大气层时,着陆器将与外壳分离,降落伞、推进器和阻尼系统将减缓有效载荷,以便着陆器安全降落在火星上。

在安全达着陆以后,火星地壳的样本将被逐一放在30个单次使用的烤箱中,在高达900摄氏度(1650华氏度)的温度下进行烘烤,释放出的蒸汽将用气相色谱仪进行分析。

由俄罗斯宇航局设计和建造的“静态着陆器”将在地表以下两米处钻探,那里可能仍有生命隐藏在冰层中。收集到的样本将通过分析实验室进行矿物学、化学和有机物的测定研究。

火星车的命名是为了纪念生物学家罗莎琳德·富兰克林。在詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克宣布双螺旋结构之前,富兰克林对DNA结构进行了关键性的研究。

当俄罗斯设计的着陆器探测火星表面时,欧洲航天局的罗莎琳德·富兰克林号火星车将在火星表层寻找生命迹象。

“ExoMars 2020”任务是一个能够探测火星表面以下的着陆器,一个致力于寻找生命的巡回实验室,它将在火星表面进行史无前例的科学探索。

阿拉伯联合酋长国-希望号火星任务

“希望号”火星探测器将是首个在阿拉伯国家设计和建造的、能飞出地球轨道的航天器。

希望火星任务的目标是对火星大气进行全球范围的研究。如果成功,希望火星任务将标志着阿联酋或任何阿拉伯国家超越地球轨道的第一次任务。

阿联酋航空公司的轨道飞行器是由铝通过轻巧的蜂窝结构拼接而成,包裹电子设备的是一个六角形的复合外壳。飞行器长2.9米,宽2.37米,重1500公斤,大小和重量与一辆小汽车差不多。

在发射过程中,三个600瓦的太阳能电池板将被隐藏在飞船的两侧。当飞行器进入太空,太阳能电池板就会展开,并开始收集能量。在理想条件下收集的能量相当于20台笔记本电脑所消耗的能量。

希望号将使用高增益天线与地球上的任务控制中心进行通信。这种天线将产生一个狭窄的无线电波束,必须直接指向地球才能进行通信,还配备有方向性较差的低增益天线。

除了太阳追踪器,恒星追踪器传感器还将追踪星座,将希望号导向火星。飞船由德尔塔五号推进器进行大功率机动,由反应控制系统对其轨迹进行较小的调整,由反应轮进行精确瞄准。在到达火星轨道后,将对火星大气进行全面的勘测。

希望号上的紫外光谱仪能够测量火星大气中的微量气体,包括氧气和氢气。红外光谱仪将检测大气中的水蒸气、冰和尘埃,以及大气的温度模式。希望好还将携带一台能够传回火星表面高分辨率图像的照相机。

这些仪器将一起研究火星不同层次的大气是如何相互作用的,并展示火星的古代气候如何塑造了现代的条件。

“希望号”火星探测任务有望可以回答:火星大气在数十亿年前是如何大量消失的,以及火星大气是否可以被补充以供人类未来居住的问题。

总结:2020年必将是充满悬念、群雄逐鹿的一年

火星是人类的下一个边疆,就像500年前的蛮荒西部和美国一样。在接下来的一千年里,火星将是人类活动的地方。人类本性的特征,也是我们这个类人猿家族的特征,充满了好奇心和探索精神。——阿瑟·c·克拉克

总的来说,这些2020年人类前往火星的任务代表着对这颗红色星球探索史上最伟大的一年。

到目前为止,美国国家航空航天局(NASA)发射到火星的45次任务中只有19次成功,但是这是人类最好的记录,相对来说已经做的很好了,这足以说明前往火星的路途充满意想不到的危险,所以希望2020年以上这些独特的任务都能成功,共同揭示出关于这颗红色星球的新答案和问题。

2020年夏天将充满期待、兴奋和悬念,来自世界各地的火箭将“问鼎苍穹”飞往火星。