據(jù)美國《太空新聞》網(wǎng)站報(bào)道,中國的火星采樣返回任務(wù)的目標(biāo)是在2031年從這顆紅色星球上收集樣本并運(yùn)送回地球,中國探月總設(shè)計(jì)師也表示,會在2030年左右從火星帶著樣本返回地球。這比美國國家航空航天局(NASA)和歐洲航天局(ESA)的火星聯(lián)合任務(wù)提前兩年。
“天問一號”火星軌道器和火星車任務(wù)的總設(shè)計(jì)師孫澤洲,在出席南京大學(xué)120周年校慶活動(dòng)“地外生存與生命支持科技論壇”時(shí),對中國火星采樣返回新任務(wù)概況進(jìn)行了介紹,他概述了我國下階段的火星探測計(jì)劃,即在2028年底前再執(zhí)行兩次發(fā)射計(jì)劃,并在2031年7月將火星樣本帶回地球。
這則消息令我們非常興奮,中國的火星探測任務(wù)進(jìn)展已經(jīng)領(lǐng)先歐美,這是我們不斷突破、勇于創(chuàng)新、自強(qiáng)不息、甘于奉獻(xiàn)的航天精神的完美體現(xiàn)。我國的航空航天事業(yè),在美國等西方國家的全面壓制下,憑借著堅(jiān)強(qiáng)的毅力和不屈不撓的精神,獨(dú)立自主實(shí)現(xiàn)了一個(gè)又一個(gè)突破,嫦娥探月工程、火星天問一號探測工程、天宮空間站建造工程等,無不令世界震驚,我國的航天事業(yè)正在強(qiáng)勢崛起。
【2021年7月12日,中國的“祝融”號火星車從30米遠(yuǎn)的地方拍攝到自己的降落傘】
與美國航天局和歐空局的合作開展的火星采樣返回MSR項(xiàng)目相比,中國的這項(xiàng)復(fù)雜的多次發(fā)射任務(wù)將具有更簡單的架構(gòu),只需一次火星著陸,不需要像美國的漫游者火星車那樣在不同地點(diǎn)采樣。
如果成功,它將領(lǐng)先歐美,向地球運(yùn)送第一批收集的火星樣本,而這一目標(biāo)被認(rèn)為是空間探索的主要科學(xué)目標(biāo)之一。2022年3月,美國航空航天局宣布計(jì)劃推遲火星樣本返回計(jì)劃的下一階段任務(wù)。而歐洲航天局的地球返回軌道器將于2027年發(fā)射,根據(jù)修訂后的時(shí)間表,樣品將于2033年返回地球,比中國的火星取樣返回計(jì)劃晚了整整兩年。這可能意味著,火星探測的國際話語權(quán)將拱手讓給中國,這是美國和NASA都不想看到的,但現(xiàn)實(shí)情況就是如此。
中國“天問三號”火星采樣返回任務(wù)的探測器系統(tǒng)將由兩個(gè)組合體組成,分別是軌返組合體和著上組合體。軌返組合體包括軌道器和返回器,著上組合體包括著陸器和上升器。這兩個(gè)組合體將分別在長征五號和長征三號乙火箭助推發(fā)射。早些時(shí)候,關(guān)于此次任務(wù)的聲明中建議未來使用一枚長征九號超重型運(yùn)載火箭來進(jìn)行助推發(fā)射。
【早期的火星上升飛行器概念,將從火星表面收集的樣本運(yùn)輸?shù)杰壍馈?/p>
中國的火星取樣返回任務(wù)將基于2021年“天問一號”所成功展示的火星進(jìn)入、降落和著陸技術(shù),以及2020年“嫦娥五號”月球樣本返回任務(wù)所具備的表土采樣、月球軌道自動(dòng)交會對接和航天器高速再入大氣層等技術(shù)。
按照孫澤洲總設(shè)計(jì)師的介紹,2029年9月左右,“天問三號”將登陸火星。采樣技術(shù)將包括表面采樣、鉆孔和移動(dòng)智能采樣,可能會使用四足機(jī)器人。據(jù)介紹,著陸上升組合體將使用固體或液體推進(jìn),并達(dá)到4.5公里/秒的速度。上升器取樣完成后進(jìn)行發(fā)射,與在火星軌道等待的軌道器交會對接,轉(zhuǎn)移樣本容器至返回器,并于2030年10月底離開火星軌道啟程返回,最終在2031年7月返回地球。
孫澤洲總設(shè)計(jì)師補(bǔ)充說,“天問一號”軌道器將于今年晚些時(shí)候在火星軌道上進(jìn)行空氣制動(dòng)試驗(yàn),作為樣本返回任務(wù)準(zhǔn)備工作的一部分。技術(shù)復(fù)雜性和自主性要求是該任務(wù)面臨的一些主要挑戰(zhàn)。
火星取樣返回任務(wù)很復(fù)雜,一旦哪個(gè)環(huán)節(jié)出問題,都將會影響整個(gè)計(jì)劃的完成時(shí)間。為了保證計(jì)劃的順利進(jìn)行,各種模擬和在軌試驗(yàn)都是必不可少的。同時(shí),還要考慮各種突發(fā)情況,為保證任務(wù)各階段順利執(zhí)行,要有多種預(yù)備方案。
【2020年7月23日,在文昌發(fā)射場,“天問一號”飛船通過長征五號火箭發(fā)射升空】
此前,中國已明確的這一前所未有的任務(wù),并將其納入到中國國家航天局2021至2025年的發(fā)展計(jì)劃中。2022年1月份發(fā)布的政府太空白皮書指出,完成“火星取樣和返回的關(guān)鍵技術(shù)研究”是同期的一項(xiàng)關(guān)鍵目標(biāo)。
我們的太空探測計(jì)劃將分階段執(zhí)行任務(wù)?!疤靻栆惶枴庇?020年7月發(fā)射,向火星發(fā)射了軌道飛行器和火星車,這是中國第一次獨(dú)立的星際探測任務(wù)?!疤靻柖枴睂?zhí)行近地小行星采樣返回任務(wù)和主帶彗星環(huán)繞探測任務(wù),目前的計(jì)劃表明將于2025年發(fā)射。2030年前后,將實(shí)施火星取樣返回任務(wù)。后續(xù)還將實(shí)施木星系環(huán)繞探測和行星穿越探測任務(wù)等。中國的航天事業(yè)正蒸蒸日上,在星辰大海的征途中,我們將創(chuàng)造更大的輝煌。