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ExoMars 2020任务可能要推迟 正纠正降落伞缺陷

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ExoMars 2020降落伞部署顺序。(图片:ESA)

有人担心欧洲和俄罗斯的ExoMars 2020任务可能要变成ExoMars 2022了。

这是因为降落伞测试和研究人员在尝试使下降系统符合飞行条件的时候遇到了一系列障碍。在上周高空坠落试验失败之后,ExoMars团队继续对降落伞设计进行故障排除。

即将进行的ExoMars任务包括一辆名为罗莎琳德·富兰克林(Rosalind Franklin)的生命迹象搜寻漫游车和一个名为Kazachok的地表科学平台,该任务计划于明年夏天发射,并于2021年3月登陆火星。

如果任务错过了2020年的发射窗口,那么它至少要等到2022年才能等来下一次发射窗口(火星任务的发射窗口每26个月才会有一次)。

糟了!

欧洲航天局(ESA)官员在8月12日的一份声明中写道,ExoMars降落伞已经在瑞典航天公司的一个场地进行了几次测试。

第一次测试是在去年进行的。该次测试包括最大的主降落伞,它有115英尺(35米)宽,比此前任何火星任务的降落伞都要大。欧洲航天局官员说,一架直升机从0.7英里(1.2公里)的高空扔下降落伞,降落伞也成功展开并顺利充气。

但随后的两次测试就没有这么顺利了。

欧空局官员在声明中写道:“今年5月28日,四个降落伞的部署顺序首次从29公里(18英里)的高空进行了测试,降落伞从一个平流层氦气球上释放。虽然降落伞部署机制正确启动,整个降落伞部署也顺利完成,但两个主伞篷都受到了损坏。”

在8月5日第二次高空测试之前,ExoMars团队对降落伞系统的设计做了一些改动,这次测试的重点是115英尺宽的降落伞。但测试结果与之前的试验结果相似:初始的步骤是正确完成了,但降落伞的伞蓬在充气前就受到了破坏。欧空局官员说,测试舱的下降最终只由一个小型降落伞进行牵引。

宇航局团队领导人Francois Spoto在声明中说“这很令人失望,上一次测试故障后引进的预防性设计并没有帮助我们成功通过第二次测试,但我们会一如既往地保持专注,为了明年能够按计划发射,我们正在努力了解和纠正降落伞的缺陷。”

该团队计划在2019年底之前对大型主降落伞进行另一次高空测试。第二主降落伞的下一次飞行资格测试预计将在2020年初进行。

试图了解问题

进行额外完整高空坠落测试的机会不多。因此,欧洲航天局官员说,ExoMars团队也在考虑建造更多的降落伞测试模型,并进行地面模拟测试,以更好地理解降落伞复杂的动态部署过程。

欧洲航天局和美国宇航局的专家会定期开会,交流关于太空科学和技术的想法。除了这些论坛之外,火星降落伞专家将会在下个月召开一个研讨会,试图解决这些问题。

时间紧迫

ExoMars任务的降落伞减速系统比以往NASA火星任务使用的降落伞系统都要复杂得多。

目前研究人员还不清楚ExoMars是出现了降落伞问题还是出现其他与降落伞系统相关的问题。

由于时间紧迫,ESA/NASA的讨论可能会因为技术援助协定(TAA)和国际武器贩运条例(ITAR)的规则和条例而变得混乱。

NASA的火星任务

在美国宇航局方面,火星探测车(MER)项目——勇气号和机遇号——也曾经经历过类似的情况,当初这些任务在加州中国湖进行降落伞降落测试的时候也遇到了问题。降落伞需要重新设计,同时研究人员还需要使用美国宇航局硅谷艾姆斯研究中心的国家全尺寸空气动力学复合综合楼(NFAC)。

在2007年10月至2009年4月期间,美国宇航局为“好奇号”火星漫游车任务提供的巨型降落伞在NFAC内进行了6次不同的测试。该降落伞有80条悬挂线,长度超过165英尺(50米),直径接近51英尺(16米)。

勇气号、机遇号和好奇号都安全地降落在了火星上。好奇号在2012年8月着陆,勇气号和机遇号在2004年1月相继着陆。

这个欧俄ExoMars计划分为两个阶段。2016年3月,第一阶段发射了微量气体轨道器(TGO)和一个名为夏帕雷利(Schiaparelli )的着陆演示器。TGO安全抵达火星轨道,但由于数据故障,Schiaparelli 在2016年10月的着陆尝试中坠毁。

罗莎琳德·富兰克林和Kazachok代表着ExoMars计划的第二阶段。欧洲制造了火星漫游车,而俄罗斯则提供Kazachok号着陆器。

美国宇航局也计划在明年夏天向火星发射一艘旨在寻找生命的漫游车。2020年火星探测器主要以“好奇号”为基础,并将采用好奇号的下降系统,该下降系统依赖降落伞和一架由火箭驱动的空中起重机。

责任编辑:Rex_19

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