NASA/ESA新火星样本返回任务艺术家概念图赏析

　　据外媒报道，NASA 和 ESA 正在巩固火星样本返回任务的概念，该任务将寻求获取由 NASA 的“毅力号”探测器收集并储存在密封管中的火星岩石和其他材料的样本并将密封管送回地球。

　　根据目前的构想，NASA 将在 Jezero 环形山附近投放一个火星登陆器，“毅力号（左）”将在那里收集和储存样本。样品回收着陆器（右）将携带 NASA 的火箭（火星上升飞行器）以及 ESA 的样品采集漫游器（中间）–其大小跟“机遇号”差不多。取样车将收集藏匿的样本并将其带回着陆器以便转移到上升飞行器；额外的样本也可以由“毅力号”直接运送。然后，上升飞行器将发射一个装有样品的特殊容器进入火星轨道。ESA 将在上升飞行器发射前将一个航天器放入火星轨道。这个航天器将跟轨道上的样品会合并在将它们送回地球之前捕获它们。NASA 将为该轨道飞行器提供捕获和密封有效载荷模块。

　　上述艺术家对拟议的火星样本返回任务的概念描绘了航天器在火星上降落的一系列步骤，总共六个（A至F）。NASA 和 ESA 正在合作提出收集火星岩石样本并在 2020 年后将它们带到地球的任务建议。这幅插图描述的是初步的概念，而不是一个完成的设计。

　　这一系列从左上角开始，减速伞太空舱仍跟巡航级相连，巡航级在从地球到火星的过程中提供了动力和机动性。

　　在抛弃巡航级后，减速伞利用跟火星大气的摩擦来减速。减速伞保护飞行系统的其他部件（封闭在里面）不受穿越高层大气时产生的热量的影响。

　　在第三步描写中，航天器的降落伞进一步减缓了下降的速度。

　　在跟降落伞和气囊分离后，下降级的减速火箭发射以控制最后接近地面的速度。

　　下降级开始将着陆器降到一个桥架上。在这个最后的接近过程中，关键步骤的时间安排则是基于雷达对航天器高度和速度的输入。

　　最后一步中，着陆器–承载着一个漫游器和一个上升器–着陆，连接绳索被切断，下降级飞出。

　　着陆后，漫游车将把之前藏匿的样品送到上升器，然后上升器将把样品从火星表面升起，在轨道上跟一个将样品带到地球的航天器会合。

　　上图是一个火星样本返回任务的概念图，其展示了一个以火箭为动力的下降级，它将一个回收样本的火星车和一个上升飞行器降到表面。上升飞行器位于大圆筒中，保护它不受恶劣的火星环境的影响。太阳能电池板处于折叠状态的漫游车，位于它的右侧。升空器将接收由以前任务收集到的火星岩石样本并由火星车取回。然后，它将把样品发射到火星轨道，跟携带这些样品到地球的航天器会合。

　　在上面的火星样本返回任务概念图中，一个携带取物车的着陆器在火星表面着陆。

　　在上面的火星样本返回任务的着陆器概念图中，展示了一个航天器在红色星球上触地后的景象。随着其太阳能电池板的完全展开，航天器已准备好开始表面操作。

　　上面的插图显示了一个在火星上采集岩石和土壤样本以返回地球的漫游车的概念。这张图片中的样品管是由以前的任务即 NASA Mars 2020 探测器留在表面上的。

　　在上面的火星样本返回任务概念图中，一个机械臂将火星岩石和土壤样本从取样车转移到登陆器上。

　　上图显示了 NASA 的轨道样品容器的概念模型，该容器将用于装载火星岩石和土壤样品管，这些样品将通过火星样品返回活动返回地球。右边是盖子；左下角是一个容纳样品的管子的模型。该样品容器将有助于将内容物保持在大约 86 华氏度（30 摄氏度）以下以帮助保存火星材料的最自然状态。

　　上面的插图显示了 NASA 火星上升飞行器概念，它携带着装有岩石和土壤样品的管子，可以在火星样品返回任务的一个步骤中从火星表面发射。

　　作为火星样本返回任务的一部分，火箭将携带装有火星岩石和土壤样本的样本管容器进入火星周围的轨道并将其释放，然后由另一个航天器接走。上面的插图显示了一个火星上升飞行器（左）在火星表面的高空释放一个样品容器（右）的概念。

　　上述艺术家对火星样本返回任务的概念展示了一个携带火星岩石样本容器的地球进入飞行器跟主航天器的分离，主航天器将把它从火星轨道运送到地球。