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2022年ExoMars:火星前进之路

时间:2022-02-18 12:58:03来源:

设定了2022年ExoMars到达红色星球的路线。将在264天内将飞船从地球运送至火星的轨迹,预计2023年6月10日美国东部时间17:30(世界标准时间15:30)将着陆在火星表面。

设定了2022年ExoMars到达红色星球的路线。将在264天内将飞船从地球运送至火星的轨迹,预计2023年6月10日美国中部标准时间17:30(世界标准时间15:30)将着陆在火星表面。

火星的天气,发射器的类型以及控制行星的物理定律确定了从2022年9月20日开始的为期12天的发射窗口。

有效的轨道转移,良好的通信以及火星地平线上没有大的沙尘暴,使选定的轨迹成为最快,最安全的选择。

选择最佳路径

在面对如何到达火星的问题时,欧洲和俄罗斯团队不得不权衡许多因素。德国欧洲太空运行中心(ESOC)的任务分析小组考虑了俄罗斯质子发射器的性能,以确定了许多可能的轨迹。

一旦航天器从火箭中释放出来并将其推进轨道,聚光灯就会从位于德国达姆施塔特的欧洲航天局欧洲太空运行中心的主控制室集中到控制任务的男人和女人身上。

ExoMars首席系统工程师Mattia Mercolino说:“我们有几种转移轨迹可供选择,并且已经为这次旅行建造了一架航天器。”“这些变量对我们施加的约束与飞行第一阶段的功率,温度阈值和对地球的方向有关,等等。”

能够与航天器通信也发挥了重要作用。

“其中一种替代品的发射窗口更长,但在最初几天与航天器的联系更差。这种选择太冒险了,特别是当您想在任务开始时完全控制时,” ExoMars航天器运营经理Tiago Loureiro解释说。

ExoMars计划时间轴概述。

最终的轨迹需要更长的时间-多一个星期-并且发射序列需要更多的机动性,但这不仅是关于地球上的限制。“我们需要了解目的地的独特挑战。火星的轨道特征和沙尘暴对我们的决定至关重要。

暴风雨中的车手

沙尘暴在火星上很常见,但也很难预测。季节是重要因素,南半球的春季和夏季,暴风雨天气更容易发生。ExoMars登陆点是位于北半球的Oxia Planum。

威胁性的全球沙尘暴往往大约每十年发生一次。最近的是在2018年。

Oxia Planum关闭。这张图片是由MRO的高分辨率相机HiRISE拍摄的,显示该区域相对平坦的表面。此类图像已用于评估各种着陆点候选者。

尽管ExoMars将在沙尘暴季节之外着陆,但太阳能电池板上积聚的灰尘将减少电力供应,甚至可能迫使ESA的罗莎琳德·富兰克林流浪者车和俄罗斯水上平台临时称为Kazachok暂时关闭。

“我们进行了许多研究和测试,以确保所有系统在午后着陆时以及在接下来的几周进行地面操作时,都能在减少阳光的情况下生存下来。” Tiago补充说。

欧洲科学家希望尽可能长时间地在火星上操作火星车。罗莎琳德·富兰克林(Rosalind Franklin)可以应对几天的区域性沙尘暴,并在其太阳能电池板上覆盖一层细小的灰尘。

ESA ExoMars漫游者项目科学家Jorge Vago警告说:“一场覆盖整个大气层数月的全球沙尘暴很可能导致漫游者死亡。”

他补充说:“这就是为什么在有问题的沙尘季节开始之前实现大多数任务目标如此重要的原因。”

地球在工作

ESOC的团队花了几个月的时间来缩小最终的发射日期和火星的轨道。蒂亚戈说:“整个挑战是巨大的-我认为我拥有世界上最好的工作。”

他说:“发射飞船,将其发射到太阳系中,希望它能降落成一片,部署,在…火星上驾驶。我们将做所有这一切,而无需与飞船或流动站进行实时交互。”解释。

意大利Thales Alenia Space Turin的工程师正在研究与俄罗斯水面平台(称为Kazachok)集成的ExoMars运载工具模块。

派遣第一批欧洲漫游者前往火星需要真正的团队合作。与俄罗斯合作伙伴一起,精心策划了每个指挥部,其中涉及几个控制中心和国家。

ESA将控制Rosalind Franklin和Kazachok地面平台在火星上的第一天之间的通信。作为ExoMars计划的一部分,已在火星周围飞行了近四年的“痕量气体轨道器”将用作支持通信的数据中继平台。

着陆后几周,只有在水面平台安全且能够独立运行时,ESA才会将Kazachok的控制权移交给Roscosmos。

关于ExoMars

ExoMars计划是Roscosmos State Corporation与ESA之间的共同努力。除了2022年的任务外,它还包括2016年发射的微量气体轨道器(TGO)。TGO已经在通过其自己的俄罗斯和欧洲科学仪器获得重要的科学成果,并在传递来自NASA的“好奇号”火星探测器和InSight着陆器的数据。一旦ExoMars 2022任务到达火星,该模块还将中继数据。

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