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火星探測微型衛星取得成功:深空立方體衛星的時代已經來臨!

原標題:火星探測微型衛星取得成功:深空立方體衛星的時代已經來臨!



2018年11月26日,美國國家航空航天局(NASA)的「火星洞察號」(Mars InSight)著陸器成功著陸,而MARCO B立方體衛星傳送了洞察號的著陸信號之後,在臨走前傳回了這張火星的告別照,照片拍攝於距離火星地面約4700英里(7600公里)的地方。來源:美國航天局/噴氣推進實驗室

星際立方體衛星的時代終於到來了。


在7個月前,還沒有任何一艘小型航天器飛出過地球軌道。但兩個公文包大小的探測器剛剛在火星上留下了一條完整的軌跡,從地球到火星,它們覆蓋了3.01億英里(4.84億公里)的深空,並在NASA的洞察號著陸器著陸後向地球傳回了數據(美國國家航空航天局(NASA)的InSight著陸器周一(11月26日)成功著陸火星)。


美國國家航空航天局(NASA)的這兩架名為MarCO-A和MarCO-B的小型航天器甚至拍攝了火星的照片,並在飛越火星時幫助研究人員收集了有關火星大氣層的一些數據。


周一,美國宇航局噴氣推進實驗室(JPL)的首席工程師安迪·克萊什(Andy Klesh)在噴氣推進實驗室舉行的洞察號著陸新聞發布會上說,「這個項目主要的立方體衛星雖然工作時間比較短,但是它們已經證明了我們試圖用這次任務演示的技術。」

Klesh補充說,1800萬美元的MarCO(其名稱是火星立方體衛星一「Mars Cube One」的縮寫)項目主要目標包括「能夠為大型航天器(如洞察號)執行其了不起的科學實驗提供支持,」以及顯示「我們可以在太陽系中執行更小,風險更集中的任務,」Klesh補充道。


他說,這次任務還旨在「把我們為這些小型航天器所組織的研究人員帶到我們身邊」。克萊什說,這個群體包括許多年輕的、早期的職業工程師和科學家,其中一些人仍是大學生。



美國國家航空和宇宙航行局(NASA)的MarCO微型宇宙飛船正在飛往火星的途中。來源:NASA/JPL-Caltech MarCOs立方體衛星和洞察號一起於5月5日在加利福尼亞州范登堡空軍基地搭載聯合發射聯盟阿特拉斯5號火箭發射升空。這也是西海岸第一次發射星際任務;NASA之前的每一次星際任務都是從佛羅里達州的太空海岸起飛的。


MarCOs立方體衛星並不附著在洞察號上,它們靠自己前往火星,這樣它們就可以為它們的數據傳輸工作做好準備。這是一項重要的任務,因為NASA目前在火星軌道的飛行器由於位置問題,都不能即時將洞察號進入、下降和著陸火星的信息傳回地球。

MarCO是一個測試三個主要技術組件的演示任務:一個特殊的高增益天線,一個壘球大小的微型無線電和一個冷氣體推進系統,該系統使用的材料與滅火器中的相同。


最後一點則解釋了這兩個立方體衛星的昵稱,「瓦力」和「伊芙」。在2008年皮克斯的電影《機器人總動員》(WALL-E)中,同名機器人瓦力(WALL-E)使用滅火器在太空中快速移動,追逐比它技術更先進、擁有機載推進系統的夥伴伊芙(EVE)。


MarCO-A (EVE)和MarCO-B (WALL-E)搭載的都是非專門設計的攝像機。雖然伊芙的拍攝效果不太理想,但瓦力還是設法從遠處和近處捕捉到了火星的照片。事實上,任務團隊在洞察號成功著陸的幾分鐘後就已經發布了一張由瓦力在4700英里(7600公里)外拍攝的這顆紅色星球的美麗照片。


美國宇航局官員在周三(11月28日)的一份聲明中說,瓦力還試圖拍攝火星的兩個小衛星火衛一和火衛二,但該聲明沒有透露這個小探測器是否取得了成功。


我們很快就能看到更多瓦力拍攝的照片。MarCO團隊最初專註於通過兩個立方體衛星獲取洞察號的數據。但克萊什和他的同事們現在有時間更深入地研究MarCO的數據,其中包括生命體徵信息,以及瓦力收集的一些圖像以及伊芙的無線電科學數據。 在周一的旅程中,伊芙飛到了火星後面,所以MarCO團隊正在調查火星的大氣層如何干擾探測器的信號。任務小組成員說,這些信息可以揭示火星大氣的厚度和組成的細節。

「我們不僅做了技術演示,不僅能夠傳回拍攝圖像,而且還能在那裡做一些科學研究,」克萊什說。


噴氣推進實驗室小型航天器項目經理約翰?貝克說,雖然瓦力和伊芙順利完成了他們的主要任務,並且現在正在離開這顆紅色星球,但他們的工作可能還沒有完成。如果他們在未來足夠接近其他小行星或天體,並且如果他們的團隊獲得了延長任務所需的資金的話,這兩個小型航天器就能對其他小行星或天體進行觀察。


如果一切按計划進行,其他小型航天器也將緊隨MarCOs立方體衛星號的腳步進入深空。立方體衛星方陣將會出現在探索任務1號(EM-1)上,這是NASA太空發射系統的巨大火箭的首次飛行,目前預計發射時間為2020年6月。


EM-1的主要目標是將NASA的獵戶座載人艙(這次不會搭載任何宇航員)送上繞月航行三周的軌道。立方體衛星會搭上這班順風車,屆時它們將會做各種不同的事情。例如,月球手電筒探測器將在月球表面搜尋水冰,近地小行星探測器將利用太陽航行到一塊太空岩石附近並對其進行近距離探測,生物哨兵航天器將研究深空輻射如何影響DNA和DNA修復機制。

那只是其中一部分而已,EM-1任務攜帶超過12個立方體衛星。


貝克在周三的NASA聲明中說:「立方體衛星有不可思議的潛力,它們可以攜帶照相機和科學儀器到外太空,但它們永遠都不會取代美國國家航空和宇宙航行局(NASA)正在開發的能力更強的航天器。但它們是低成本的共乘航天器,可以讓我們以新的方式探索太空。」


這項耗資8.5億美元的「洞察號任務」(InSight mission)——全稱為「利用地震調查、大地測量學和熱傳輸進行內部勘探」——將花費近兩個地球年的時間,通過一個鑽孔熱探頭和一套超靈敏地震儀,研究火星的內部構成。研究小組成員表示,研究結果將揭示這個岩石行星形成的關鍵細節。

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