佛罗里达州奥兰多——美国国家航空航天局将在未来一年半研究两种不同的从火星返回样本的方法,一种利用以前火星任务中使用的技术,另一种利用新的商用车
美国国家航空航天局领导层于1月7日宣布,将对其火星样本返回工作的两种架构进行研究,这两种架构将采集目前由毅力号火星车收集的样本,并最快于2035年将其带回地球这两种选择之间的主要区别在于如何将重新设计的样本回收着陆器运送到火星表面,该着陆器将从毅力号上采集样本,并将其发射到名为火星上升飞行器(MAV)的火箭上。然后,这些样本将被欧洲航天器“地球返回轨道器”拾取,并带回地球
美国国家航空航天局局长比尔·纳尔逊表示,第一种选择将花费66亿至77亿美元,将使用喷气推进实验室之前开发的“天空起重机”技术来着陆毅力号和好奇号探测器。第二种选择,预计成本为58亿至71亿美元,将使用商业提供的“重型着陆器”第一种选择似乎与喷气推进实验室去年向美国国家航空航天局提出的建议相似,当时该机构向该机构内外征求了关于MSR替代方法的研究。喷气推进实验室表示,有可能使用天空起重机技术用较小的MAV着陆一个缩小的样本回收着陆器,估计这将使美国宇航局估计的110亿美元的MSR减少一半美国国家航空航天局没有透露第二种选择将使用什么商业着陆器的细节。美国国家航空航天局科学副局长尼基·福克斯以专有信息为由,拒绝讨论公司提出的具体方案。蓝色起源和太空探索技术公司确实在2024年6月收到了研究合同,这些合同将纳入他们为蓝色起源的蓝月亮和太空探索公司的星际飞船月球着陆器开发的技术“主要区别在于着陆机制,”她谈到正在考虑的两种选择时说这两个系统都将提供重新设计的样本检索着陆平台。它将使用放射性同位素热电发电机(RTG)而不是太阳能电池板供电,此举旨在简化着陆器的操作,更好地应对可能损害太阳能电池板的沙尘暴。它还将使用较小的MAV,尽管美国国家航空航天局没有公布火箭设计变化的细节,这是去年6月授予的研究合同的一个重点着陆平台还将包括一个重新设计的样品装载系统,用于将样品管从毅力号转移到着陆器,以保持向后行星保护,或防止管外火星尘埃污染地球。这是为了简化美国国家航空航天局设计的ESA地球返回轨道器上的捕获和遏制系统,该系统的开发也是一个挑战福克斯表示,美国国家航空航天局将在2026年中期左右对这两种架构进行改进。她指出,喷气推进实验室开发的空中起重机需要处理比早期漫游车重约20%的着陆器,而其他工作将集中在MAV的设计上。她说:“这几乎是我们为使其达到初步设计审查的成熟度而进行的正常工程。”Nelson说,这项初步工作要求国会在2025财年的拨款法案中提供至少3亿美元。美国国家航空航天局去年3月在其2025年预算申请中最初将MSR清零,然后要求2亿美元。去年提出的众议院支出法案将提供6.5亿美元,而参议院版本将提供2亿美元。国会尚未在本财政年度三个多月后通过2025年的最终支出法案福克斯表示,修订后的计划将允许在2030年发射欧空局的轨道飞行器,然后最快在2031年发射样本回收着陆器,允许样本最早在2035年返回,但可能最晚在2039年返回。Nelson说,样本能多快被带回将取决于国会现在愿意花多少钱他说:“国会应该考虑的底线是3亿美元。”。“如果他们想早点直接收回这件事,他们将不得不投入更多的资金,甚至超过3亿美元。”Nelson表示,他没有直接与即将上任的特朗普政府讨论MSR计划,并表示他已推迟到“正式过渡机构”进行讨论。然而,他为研究两种选择并将最终决定推迟到下届政府的决定辩护。“我认为,如果新政府想要火星样本返回,不给他们一个替代方案是负责任的,我无法想象他们不会这样做。”
修订后的计划使从火星带回的第一批样本越来越有可能由中国努力,最快可能在2028年发射。然而,Nelson对中国的“即抓即走”计划不屑一顾,该计划将只在着陆点采集样本,而不是由美国国家航空航天局领导的科学驱动的采集样本的努力,这些样本专门用于在火星历史早期提供火星适居性的见解
“他们只是有一个任务要抓,然后离开,”他说。“这并不能让你全面了解科学界。所以,你不能比较这两项任务。”1月6日,JPL主任Laurie Leshin在AIAA科学技术论坛上发表讲话,强调了Perseverance收集的样本可以提供的科学性。她举了一个例子,她说其中一个样本含有在地球上被认为是古代生物特征的特征。她说:“这个样本现在在毅力的肚子里,等着回家,等着我们在实验室里拆开,回答这个关于火星上生命的问题。”。“我们的工作就是去拿。”
她概述了喷气推进实验室提出的空中起重机方法,但没有暗示是否会被选中。她补充说,她对其他方式取回样本持开放态度。“如果我们有星际飞船去火星,那太好了。我们很想把我们的着陆器放在其中一个里面。”