本文是...的翻译 随着恒心接近火星,科学家们辩论了其采样策略,已发布é sur Scientificamerican.com le 15 février 2021.

行星学

火星:“恒心”漫游者样本的策略是什么?

月球车« Perseverance »来自美国宇航局,它将在本星期四18时登陆火星évrier, est la première étape d’一个雄心勃勃的项目à rapporter des é计划样本è在地球上让你红。但是有些é关键细节仍然存在à régler.

伦纳德·大卫(Leonard David)
火星人的毅力

对于所有参加的人é aux efforts déployés depuis des dé美国国家航空航天局(NASA)为’exploration robotisée de Mars, l’咬指甲的时候到了。兰奇é去年七月,正朝着该计划迈进ète rouge, le rover 毅力 de l’agence spatiale américaine, protégé通过热屏蔽,s’apprête ce 18 février à进行大胆而恐怖的潜水ée en piqué dans l’atmosphè再火星,到他的网站d’着陆,陨石坑è关于杰泽罗。这个entrée en matière sera immédiatement suivie d’une manœ许多人认为的工作è租金风险更大ée :自动下降é机器人在地面上的e,悬挂在’un câble relié à推进式悬停平台ée由fus引擎ées (la « grue du ciel ») – la mê允许公关的技术édécesseur de 毅力, 月球车 好奇心,d’在2012年到达火星表面。

考虑éré作为最大,最重,最复杂的机器人géologues itinérants jamais lancés dans l’espace, 毅力 是一个非凡的多重âche.

« Le rover 毅力 est la prochaine étape clé在我们对火星的探索中 », dé克莱尔·布鲁斯·雅科斯基,计划étologue à l’université du Colorado à Boulder, qui a récemment présidéNASA专责小组é de définir l’计划研究的未来ète rouge. La mission 毅力,dont l’目的是收集垫子ériel gé在一天的计划中将其带回地球是至关重要的’ensemble.

« 除了分析流动站 毅力 将执行 原位 en explorant le cratè关于Jezero,收集了d’é重点领域样本é表面的s将是第一个ère étape du retour d’é地球上火星表面的样本。大号’analyse de ces é样品应é增进我们的理解é火星的感觉,它的历史和可能性é d’在这里找到当前或过去的生活证据ée », déclare Bruce Jakosky.

特派团的其他目标 毅力 figure le déploiement d’一点点élicoptère sur Mars,他们将在附近进行侦察édiats du site d’着陆,旧系统è可能含有微生物化石生命迹象的紫胶三角洲ée. Ensuite, il s’是要经营一个总理ère génération destiné à produire de l’oxygène à partir de l’air martien saturé变成二氧化碳。À plus grande é规模,这项技术可以做出贡献à通过生产使未来的人类探索成为可能’透气的空气和用于保险丝的推进剂ées.

但le principal objectif de 毅力,收集d’é火星土壤的样本,将使这一任务从’opération ponctuelle à celui de pièce maîtresse d’un vaste plan d’雄心勃勃的集名为é 火星样本返回 (MSR, « Retour d’é火星样本»),其中涉及几个é录音带,并以数百万美元的价格出售。

成功的情况下ès, 毅力 将是团结数个g的链接énérations d’é在多个计划学科中学习é整体论érent. En cas d’é别致,大部分’é费力的建筑’火星探索可以’effondrer.

流浪者的插图 毅力,他用钻子将火星上的岩石样本取芯。

©美国航空航天局/ JPL-Caltech

一次posé在干燥的土地上安全无sound,大小漫游者’一辆汽车将启动à recueillir des é岩石和土壤样本,可能还有être même aspirer une goulée d’atmosphère martienne. Ces é样品将仔细检查éposés在尺寸为d的管中’一支雪茄,将成为爱马仕étiquement fermés et déposés à la surface pour être récupérés plus tard par d’autres robots. 毅力 abrite 43 tubes à échantillons ; 5 d’entre eux sont des « tubes témoins » exposés à l’代表的火星环境é任何可能来自流动站本身的陆地污染物ê收集期间我é样品。所以剩下38个命运管és à收集计划的片段è你小心翼翼的électionnés et à庇护他们多年ées en attendant qu’ils soient un jour récupérés.

的主要任务 毅力 s’étend sur une année martienne – l’équivalent d’不到两年ées terrestres –,尽管漫游者很愚蠢ç你经营1。5年é火星人,大约三年ées terrestres.

m之前ê流浪者没有降落é在火星上,有关é可能在郊外远足ère de Jezero,并且临时道路计划已经制定été élaborés pour que 毅力 越过火山口的边缘è重新搜索r中的另一个站点é尼利·普朗姆(Nili Planum)的邻近g园。到达那里后,流浪者可能会ê进行第二次épôt d’échantillons –假设,很好ûr, qu’他仍然状态良好état, qu’仍然有试管继续à他对火山口的探索è关于Jezero,以及任务计划者 MSR 验证代表的并发症ésente la récupération d’é一秒钟的样本ème site éloigné从第一开始。第二个d选项épôt将使任务的科学成果最大化à最低收集目标’é样本,但距离’être garantie.

然而,étant donné那收集和Dépôt d’é样品仍然有çon lieu, les étapes post-毅力 相对固定ées。它们涉及建造和向火星发射几艘航天器,这是其中的一部分’NASA与’欧洲航天局éenne (Esa).

全部d’首先,一个命名的任务ée 样品检索着陆器 (« Atterrisseur de récupération des échantillons ») sera lancée在2026年为了摆姿势à飞机表面è给你一个名叫漫游者的红é 样品提取流动站 (SFR, «搜索漫游车’échantillons ») et un véhicule nommé 火星上升车(MAV)。月球车 SFR 会很快拿起’échantillons déposés par 毅力 并将它们存储在一个int容器中égré dans le nez du véhicule 我的V,谁红é会坚持将它们送入轨道。

在d的情况下éfaillance du rover SFR, 这échantillons laissés à la surface par 毅力 ont peu de chances d’être récupérés. Pour parer à cette éventualité, 毅力 pré看到留下一些échantillons à bord du rover. À只要他的系统è核推进我éaire reste en bon état d’ici à l’arrivée de la mission de récupération, 毅力 然后可以运输自己ême ces précieux échantillons jusqu’à 我的V.

毅力Mars Rover Jezero Cratere

漫游者的可能路线 毅力 在任务执行期间通过Jezero Crater。

©美国航空航天局/ JPL-Caltech

最后ère étape du programme 火星样本返回 consiste à发送到计划è给您发红的船只écupérera les é样品进入轨道,将其带回地球。归还日期évue : 2031.

这款机器人芭蕾的价格é soigneusement chorégraphié a récemment été évalué par un comité d’examen indépendant é由NASA在3.2至3.7之间建立 milliards d’euros – un chiffre qui n’不包括2左右 milliards d’euros déjà dépensés pour la mission 毅力 Mars 2020.

投资回报

这样这笔巨额利润就可以获利é最多有200多个计划étologues spé火星专家参加é le 21 janvier dernier à un atelier consacré à l’élaboration d’une stratégie claire sur la façon de stocker à la surface les échantillons récoltés par 毅力。研究人员étaient tous d’至少在一点上达成协议 : les enjeux élevés du programme MSR 使这些讨论变得紧迫而紧张。

布兰迪履带式装载机ée de la mise en œuvre du retour des é全新计划办公室内的样品 MSR 在NASA的喷气推进实验室(JPL)éclaré que le développement d’un plan cohé房租缓存échantillons « représente une é确保行动的关键步骤érations du rover 毅力 et les plans de récupération des é样品进行了优化és afin de ré降低风险并’导致遣返最好的’é地球上可能存在的样本 ».

哈里·麦克斯温,计划étologue à l’université du Tennessee, à Knoxville, raconte : « C’est un système trè复杂的任务,每个d’entre elles étant un défi本身。因此,我们必须保持双手交叉。»

但据他说,赌注值得。的échantillons rapportés 的a Lune (任务 阿波罗), d’une comète (使命 ab鸟)和Même 太阳的 (以太阳风r的形式écupéré par la sonde 创世记)有déjà révolutionné la compré这些星星的感觉,以及« le programme 火星样本返回 肯定会与mê我,哈里·麦克斯威恩(Harry McSween)补充。这é样本是trésor qui continue à livrer ses secrets », souligne-t-il en évoquant les dé涵盖谁继续’être réalisées aujourd’辉通过应用新的Méthodes d’analyse aux é月亮岩样本报告és il y a plus d’un demi-siècle par les missions 阿波罗,精心保存ées.

尽可能弱î发生平面间污染的风险é保持安静,天体生物学家坚持à é避免带回地球 通过 les échantillons d’é可能具有潜在危险的火星微生物。因此,条件préalable à leur retour dé我们计划的最终结果è您将成为他们的位置« quarantaine », jusqu’à ce que, après analyse ou sté化,他们被认为éré足够安全être expédié在实验室。

d的工作正在进行中é到底完成了什么公关écautions sont nécessaires pour se pré提供防止对生物圈的意外污染è重新尘世。多年ées, rapport aprè的报告,社区é scientifique s’est interrogé最小设备上的eà mê保证这个écurité, car son coût et ses dé专注会影响深远é该程序的其余部分 MSR。在L’idéal, la communauté des gé火星科学家想要尽可能多的人’调查é样品可以é骑在传统研究实验室之外’生物隔离,这将使工作更轻松,更快和更便宜。

火星上升器

艺术家对车辆的看法 火星上升器, qui décolle pour placer les tubes remplis d’é火星样本en orbite.

©美国航空航天局/ JPL-Caltech

预算是公关évus pour é研究一个收容系统é样品的首席科学家迈克尔·迈耶(Michael Meyer)解释说 ’美国宇航局对火星的探索。科学计划规划小组 MSR est en train d’é拟定需求清单以估算成本ûts, ajoute-t-il. « Conserver en sécurité et en parfait état des é火星岩石样本,同时允许进行研究,代表ésente évidemment un défi. »

科学常识

但à作为程序 火星样本返回 progresse, certains é批评这个计划。弗兰·巴格纳尔(Fran Bagenal),教授émérite de planétologie à l’université du Colorado à Boulder, est attiré par d’其他目的地’在系统中探索ème solaire, et s’inquiè价格贵的你à付费带回来é计划样本ète rouge sur Terre.

« Plutô而不是支付费用ûts de transport d’un seul petit lot d’é样品到地球,où确实有实验室可以执行额外的测量。êmement précises, je pense qu’这更有意义,d’科学的观点’发送几个小型机器人任务ées广泛’environnements diffé[在火星上]的租金“gratter et renifler”,Fran Bagenal解释说。那会给一个很好的身份证é化学环境范围内的e。那将允许é还拿一个écision plus éclairée sur l’endroit idé我要收集此公关écieux échantillon à带回地球。»

根据克é医师,这对’équilibrer les coûts de l’exploration planétaire pour s’确保我们有一个完整的愿景ète de l’ensemble du Systè太阳能,这应该使我们有义务à问我们这种在火星上的资源集中是否合理ée.

« Je suis consterné根据我们对计划的一点了解ète sœur Vé赤裸的,谁可以给我们公关écieuses leç我们在地球上。如果仅用于é全球暖化 !弗兰·贝格纳尔(Fran Bagenal)说。我的研究主要集中在Système solaire externe… Je crains que les dépassements de coûts du programme 火星样本返回 不要延迟前往天王星或海王星的任务,[每个] n’ayant été explorée qu’每次探测一次 旅行 respectivement en 1986 et 1989. »

同时,关系脆弱égiéNASA计划è你红色继续流浪者的潜水 毅力在L’atmosphè再火星。不用说该程序 MSR pourrait être tué dans l’œuf par un crash de 毅力。通行证é est parsemé有的宇宙飞船échoués sur la Planè红色,佐证了这句话 : « Mars est dure. »

« Je pense qu’en cas d’échec de la mission 毅力, 该程序 MSR devrait en revenir à la première é任务的步骤和计划écupération ê暂停直到’à ce qu’另一个收集的机会échantillons se pré感觉,Brandi Carrier承认。我们公关éparons néanmoins à un succès,所以事情可以继续下去à一切向前发展,向前迈进é见过。幸运的是,我们会在几个小时内知道 毅力 a atterri avec succès et est opérationnel sur Mars ! »

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