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美國(guó)宇航局2020年代計(jì)劃完成火星巖石土壤樣品采集返回地球

　　據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，美國(guó)國(guó)家航空航天局下一步火星探索戰(zhàn)略將把火星巖石帶回地球進(jìn)行分析，以尋找這顆紅色星球上過去存在的生命。在9月25日美國(guó)宇航局火星計(jì)劃規(guī)劃組(MPPG)公布的報(bào)告中規(guī)劃了一系列火星探索目標(biāo)，科學(xué)家可以在地球上對(duì)控制火星著陸器采集巖石樣本。預(yù)計(jì)在明年初將宣布火星巖石采集返回計(jì)劃的探索路線。

　　美國(guó)宇航局科學(xué)任務(wù)理事會(huì)副主任約翰·格倫斯菲爾德(John Grunsfeld)認(rèn)為火星計(jì)劃規(guī)劃組可在去年火星計(jì)劃被削減后重組機(jī)器人探索項(xiàng)目，但需要考慮美國(guó)宇航局新的預(yù)算限制狀況以及美國(guó)國(guó)家研究委員會(huì)行星科學(xué)的十年調(diào)查結(jié)果，由火星巖石采集返回計(jì)劃積累的技術(shù)將用于2030年代中期把宇航員送往火星?；鹦怯?jì)劃規(guī)劃組將集中研究火星返回技術(shù)，該計(jì)劃作為火星探索的一個(gè)優(yōu)先任務(wù)展開，采集火星巖石返回也可以促進(jìn)美國(guó)宇航局火星載人探索計(jì)劃。

　　約翰·格倫斯菲爾德提到采集火星表面巖石并將其安全帶回地球的技術(shù)程序與載人計(jì)劃存在共同點(diǎn)，我們向火星發(fā)射一艘宇宙飛船并帶回巖石樣本看起來就像是把宇航員發(fā)射往火星軌道，最后把他們安全帶回。根據(jù)火星計(jì)劃規(guī)劃組的報(bào)告，宇航員可能介入火星巖石返回計(jì)劃中，目前美國(guó)宇航局獵戶座宇宙飛船處于開發(fā)階段，該宇宙飛船具備深空飛行的能力。

　　有科學(xué)家提出在火星巖石采集飛船接近地球時(shí)派遣獵戶座宇宙飛船搭載宇航員登上攜帶巖石的火星返回探測(cè)器，確?；鹦菐r石處于可靠的環(huán)境中，不受到地球微生物的影響，最后安全帶回地面。當(dāng)探測(cè)器采集火星巖石樣本返回時(shí)需要確保這些火星巖石被完全包裹住，不僅需防止由于密封不嚴(yán)實(shí)造成地球微生物進(jìn)入到巖石樣本中，也可能是來自火星上的某些物質(zhì)會(huì)污染地球。

　　美國(guó)國(guó)家航空航天局目前正在考慮在2018年執(zhí)行火星樣品采集返回任務(wù)，但也可能在2020年，其中一個(gè)復(fù)雜的原因是美國(guó)宇航局在2018年這段時(shí)期僅有8億美元用于該計(jì)劃中。根據(jù)火星計(jì)劃規(guī)劃組主任奧蘭多菲格羅亞(Orlando Figueroa)介紹：“該計(jì)劃驅(qū)使火星計(jì)劃的科學(xué)家們計(jì)劃首先發(fā)射一個(gè)火星軌道探測(cè)器，或者推遲到2020年時(shí)開始一項(xiàng)火星著陸計(jì)劃。關(guān)于火星樣品采集計(jì)劃的報(bào)告中還提供了多種收集火星巖石和返回技術(shù)的方案。”

　　比如，該計(jì)劃可以用一枚運(yùn)載火箭完成發(fā)射，載荷艙中攜帶了采集火星土壤的著陸器、一個(gè)類似于“鷹號(hào)”登月艙上升級(jí)的返回模塊以及一個(gè)用于對(duì)接返回模塊的軌道飛行器。奧蘭多菲格羅亞認(rèn)為我們可以通過兩次或者三次發(fā)射降低發(fā)射成本和風(fēng)險(xiǎn)。火星計(jì)劃規(guī)劃組的報(bào)告也討論了在2024年使用美國(guó)宇航局未來空間發(fā)射系統(tǒng)的火箭執(zhí)行這項(xiàng)任務(wù)，該火箭系統(tǒng)將于2017年進(jìn)行首次試飛，起飛重量可達(dá)到3000噸級(jí)，但攜帶宇航員進(jìn)行首次飛行需要等到2021年。

　　目前，美國(guó)宇航局的機(jī)器人火星“漫游者”等探測(cè)器都以尋找水為目標(biāo)，比如機(jī)遇號(hào)和勇氣號(hào)火星車，而價(jià)值25億美元的好奇號(hào)火星車將在蓋爾撞擊坑尋找火星遠(yuǎn)古適合居住的證據(jù)。在火星巖石樣品采集任務(wù)之前，美國(guó)宇航局還有兩個(gè)火星探測(cè)計(jì)劃，一個(gè)是“洞察”號(hào)探測(cè)器和火星大氣與揮發(fā)物演化任務(wù)(MAVEN)，前者使用了鳳凰號(hào)探測(cè)器的主體技術(shù)，將于2016年發(fā)射升空。