影印號
影印號(Phootprint)為歐洲航天局(ESA)提出的一項於2024年發射的火衛一採樣返回任務。
| 名稱 | 火衛一採樣返回任務 |
|---|---|
| 任務類型 | 技術演示、採樣返回 |
| 運營方 | 歐洲空間局 |
| 任務時長 | 3.5年(計劃)[1] |
| 航天器屬性 | |
| 製造方 | 空客國防與航天公司 |
| 發射質量 | 4200千克(9300磅)[1] |
| 任務開始 | |
| 發射日期 | 2024年(提議) |
| 運載火箭 | 阿麗亞娜5號 |
| 發射場 | 圭亞那航天中心 |
| 任務結束 | |
| 丟棄形式 | 返回艙 |
| 着陸日期 | ~2027年 |
| 軌道參數 | |
| 參照系 | 火星 |
| 火衛一 | |
| 火衛一著陸器 | |
| 樣本質量 | 800克；取回約100克(0.22磅) |
概述和現狀
影印號任務是歐空局「火星機械人探測準備計劃2」(MREP-2)的候選任務[1]。2014年，歐空局資助了該項目為期8個月的A階段前期可行性研究及工業系統研究[1][2]。目前，它處於A階段，即「任務定義研究」階段。
該任務被提議於2024年使用阿麗亞娜5號發射，2026年初作為備用日期[1]。地球將會給繞行星變軌提供更大的發射裕度[1]。該探測器將環繞火星飛行以進入特定階段[1][3]，一旦就緒，它將進入着陸火衛一的准衛星軌道[1]，由於重力較低，在樣本採集和啟動地球返回艙(ERC)過程中，着陸器將固定在地面。
該任務將持續約3.5年，包括巡航、軌道測繪、表面7天作業和樣品返回飛行時間[1]，航天器將由太陽能電池板供電。
2015年8月，歐洲空間局-俄羅斯國家航天集團工作組在火星宇宙生物學探測項目(ExoMars)合作後，就未來可能的火衛一採樣返回任務進行了聯合研究，並作了初步討論[4][5]。
目標
最高科學目標是了解火星衛星火衛一和火衛二的形成及限於太陽系演化的成因(共同形成、捕獲、撞擊噴出物)[1]
- 從火衛一表面取回100克鬆散的材料。
- 取樣操作至少要涉及火衛一50%的表面。
- 通過任務期間全面性全球和局部測繪後，由科學小組選定着陸地點。
- 嚴格防止對表面的污染。
- 採集800克樣品(帶回約100克)。
- 以100米(330英尺)的精度着陸火衛一表面。
任務工程師指出，考慮到着陸的低重力環境，着陸後「不反彈」是一個關鍵因素[6]。目前，歐空局的工程師傾向於帶有可壓扁的鋁製蜂窩式減震器和二級負載限制器的懸臂式四支起落架腿[1]。
航天器
影印號航天器概念現仍處於初步階段，大概由三個模塊組成:[6]
- 搭載地球返回飛行器(ERV)和地球返回艙(ERC)的着陸艙(LM)，執行向火星轉移、火星軌道插入和分階段機動到火衛一附近，然後環繞火衛一併登陸作業，包括着陸和取樣。着陸艙將配備一支2米(6.7英尺)取樣機械臂。
- 地球返回飛行器(ERV)執行火星逃逸，返回地球並在再入大氣層前數小時釋放地球返回艙(ERC)。
- 地球返回艙(ERC)—完全被動式：彈道式再入，無降落傘，地面硬着陸，對樣品的最大撞擊力為1700G[1]。熱設計模型表明，再入過程中樣品容器溫度低於攝氏40°(華氏104°)，樣本容器中帶有定位信標。
建議的探測設備
截止2014年，設想的30千克(66.1磅)有效載荷分別是:[3]
- 廣角相機
- 窄角相機
- 近景攝影機
- 用於採樣的背景相機
- 可視-紅外光譜儀
- 紅外光譜儀
- 無線電科學偵測
任務體系結構
擬議的任務架構是：[7]
- 用阿麗亞娜5號火箭從庫魯航天基地發射到直接逃逸軌道；
- 飛行至火星(11個月)；
- 環繞火衛一/火星運行9個月，實施科學觀測和取樣(在地表7天)；
- 從火星返回到地球(8個月)。
另請參閱
- 福布斯-土壤
- 火星探測任務列表——維基媒體列表條目
- 火衛一和火衛二及火星環境探測——應該是一個火箭
- 福玻斯計劃-1988年蘇聯火星探測任務。
- 火衛一勘測者-一艘提議的火衛一軌道器。
參考文獻
- ^ 1.00 1.01 1.02 1.03 1.04 1.05 1.06 1.07 1.08 1.09 1.10 1.11 Barraclough, Simon; Ratcliffe, Andrew; Buchwald, Robert; Scheer, Heloise; Chapuy, Marc; Garland, Martin. 影印号：欧洲火卫一采样返回任务 (PDF). 第十一屆國際行星探測器研討會. 空客國防與航天公司. 2014年6月16日 [2015年12月22日]. （原始內容 (PDF)存檔於2016年1月29日）.
- ^ 支持火星機械人探測準備計劃. （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）歐空局. 2015年7月4日.
- ^ 3.0 3.1 Koschny, Detlef; Svedhem, Håkan; Rebuffat, Denis. 影印号-一项火卫一采样返回任务研究. ESA. August 2, 2014, 40: B0.4–9–14. Bibcode:2014cosp...40E1592K.
- ^ 2015年欧洲航天局会议. 歐洲空間局 (俄羅斯茹科夫斯基市: 歐洲空間局). [2015-12-22]. （原始內容存檔於2021-01-07）.
- ^ Kane, Van. 对未来火星任务的检查. 行星學會. 2014年6月9日 [2015-12-22]. （原始內容存檔於2018-07-01）.
- ^ 6.0 6.1 Chitu, Cristian Corneliu; Stefanescu, Raluca; Bajanaru, Paul; Galipienzo, Julio; Rybus, Tomasz; Seweryn, Karol; Visentin, Gianfranco; Ortega, Cristina; Barciński, Tomasz. 自动化着地增强型主动起落架系统的设计与研制 (PDF). 歐洲空間研究和技術中心. 歐洲空間局. 2014年 [2021-02-11]. （原始內容 (PDF)存檔於2022-03-13）.
- ^ [1] 互聯網檔案館的存檔，存檔日期2015-11-17. "地球返回艙TPS的返回任務要求示例". D. Rebuffat. ESA.