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欧洲火星探测器成功进入环火星轨道 着陆器目前情况不明

2016-10-20 12:59   浏览:480 次    来源:腾讯太空
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欧空局控制中心重新接收到TGO信号后,工作人员相拥庆祝。

图:欧空局控制中心重新接收到TGO信号后,工作人员相拥庆祝。

欧空局重新获得痕量气体轨道探测器(TGO)信号时,控制大厅一片欢呼。

图:欧空局重新获得痕量气体轨道探测器(TGO)信号时,控制大厅一片欢呼。

腾讯太空讯(桂林)在经历一系列波折后,北京时间10月20日凌晨,欧空局确认今年3月升空的“痕量气体轨道探测器(TGO)”成功进入环火星工作轨道,成为第六个目前在火星轨道上工作的探测器,也是欧空局第二个在火星轨道工作的探测器。与TGO一同抵达火星的还有着陆器斯基亚帕雷利号,但在着陆前一段时间,欧空局与其失去了联系。

十三年前,2003年12月,欧空局首颗火星探测器“火星快车”携带着陆器“小猎犬2号”抵达火星,火星快车成功入轨并且目前仍在工作,但着陆器小猎犬2号在登陆后,太阳能电池板展开失败导致任务终结。

痕量气体轨道探测器(TGO)于昨晚21时05分开始,启动主引擎并点火工作了139分钟,调整该轨道器的速度与方向,以期被火星引力俘获。最终,TGO成功进入一个环绕火星运转的椭圆轨道,位于德国达姆斯塔特的欧空局控制中心 (ESOC) 将监测TGO的运转情况。

欧空局火星快车号高分辨率立体相机拍摄的子午线平原,椭圆圈内为斯基亚帕雷利号着陆区域,紧邻NASA机遇号目前所在的奋进撞击坑。

图:欧空局火星快车号高分辨率立体相机拍摄的子午线平原,椭圆圈内为斯基亚帕雷利号着陆区域,紧邻NASA机遇号目前所在的奋进撞击坑。

而TGO所携带的着陆器“斯基亚帕雷利号”(Schiaparelli)于北京时间16日23时42分与母船TGO分离,该着陆器重577公斤,按计划于北京时间19日晚22时48分将登陆火星,但截至目前,欧空局仍然无法确定斯基亚帕雷利号是否成功登陆火星表面,控制中心正努力与斯基亚帕雷利号建立联系。但在着陆之前,斯基亚帕雷利号抛防热大底、打开降落伞的操作程序可以确认。

斯基亚帕雷利号着陆火星过程示意图。

图:斯基亚帕雷利号着陆火星过程示意图。

因为目前火星距离地球有1.7亿公里之遥,因此整个着陆过程由斯基亚帕雷利号自主控制,需在6分钟内按预定程序利用底部隔热罩、降落伞、反推系统以及自身的缓冲结构实现软着陆,其中降落伞将在距离火星表面11公里处被展开,隔热罩则在距离表面6公里处被抛弃。在着陆最后阶段,距离表面1.1千米时,斯基亚帕雷利号底部三台反推发动机点火,将速度降至小于7千米/时。当着陆器距离火星表面只有2米时,反推发动机关机,着陆器自由落体着陆火星表面。斯基亚帕雷利号底部拥有抗撞击的结构,可以缓冲最后的冲击。

斯基亚帕雷利号着陆区域为一片100千米×15千米的椭圆区域,这里是子午线高原南部的一片台地,距离赤道很近。从之前得到的火星地形图上看,该区域表面平坦光滑,非常适合斯基亚帕雷利号登陆。另外,科学家认为该地区拥有富含赤铁矿的低层。在地球上,这种地层被认为形成于潮湿的环境中。

斯基亚帕雷利号于北京时间19日23时42分进入火星大气层,欧空局利用位于印度浦那附近的巨米波射电望远镜(GMRT)与着陆器保持联系,这里也是世界上最大的干涉阵列。该射电望远镜从斯基亚帕雷利号进入火星大气前75分钟开始接受信号,但在着陆前一段时间与斯基亚帕雷利号失去了联系。

斯基亚帕雷利号与人体的大小比较。

图:斯基亚帕雷利号与人体的大小比较。

欧空局在斯基亚帕雷利号登陆后,曾尝试让轨道上的火星快车中继发回斯基亚帕雷利号的登陆信息,但其发回的信息依旧无法确认基亚帕雷利号的情况。目前在火星轨道上运载的NASA火星勘测轨道器(MRO)、马文号(MAVEN)将尝试接受来自斯基亚帕雷利号的信息。如果斯基亚帕雷利号目前已安全着陆,它携带的电池能够使其工作三至十天,它将有多次机会与地球重新建立通信链路。

斯基亚帕雷利号主要验证火星着陆的关键性技术,为欧空局2020年发射的首辆漫游车登陆火星做准备,携带的科学仪器可以测定着陆点的风速、湿度、气压和温度等数据。

着陆器斯基亚帕雷利号与轨道器TGO属于俄罗斯与欧洲合作的火星探测项目ExoMars,TGO重3.7吨,是目前欧空局仍在火星轨道工作的“火星快车”号继任者,斯基亚帕雷利号重577公斤,以19世纪意大利天文学家乔凡尼·斯基亚帕雷利命名。

它们于今年3月14日在哈萨克斯坦拜科努尔发射场发射升空,组合体耗时7个月的飞行抵达火星。TGO将探测并揭晓火星甲烷气体来源之谜,确定现在火星表面有无生命活动。一旦TGO证实这些甲烷气体源自现在火星表面的生物活动,将会是人类进入太空时代以来最重大的发现。

视频:欧洲航天局ExoMars 2016火星探测器着陆过程

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