火星间歇泉跳跃者()是美国宇航局为发现级任务设计的探测器概念,该探测器主要研究火星南极周围地区所发现的春季二氧化碳间歇泉。
火星间歇泉跳跃者推荐使用的动力技术为先进斯特林放射性同位素发电机(ASRG),美国宇航局已完成先进斯特林放射性同位素发电机的设计,并制作了一台测试样机,但该计划在2010年中期被中止。无论是洞察号,还是所有入围下一轮发现计划半决赛评选的提案都没采用先进斯特林放射性同位素发电机(ASRG)或放射性同位素热能发电机,原因是它对限供的特种钚需求量过大。
背景
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在经过一场有关新计划的讨论后,美国宇航局于20世纪90年代正式启动了发现计划,并完成了诸如起源号、深度撞击和开普勒太空望远镜等一系列任务。本次任务是针对该计划而设计,至少最初是这样。
最早进行跳跃探测的无人自动探测器之一是勘探者6号月球着陆器,它于1967年成功软着陆在月球上并进行了着陆后的跳跃。跳跃者最突出的能力,是具有探访不同地点的潜力。
2012年曾猜测,间歇泉跳跃者任务可能会在洞察号火星着陆器之后飞行。
任务概述
该任务预计耗资3.5亿美元,费用上限不超过4.25亿美元,不包含发射费用。它必须能在2016年3月1日发射(或不迟于2016年12月31日),只有这样才能赶在火星夏季登陆南极地区。为了降低成本并将风险减至最低,该探测器将沿用以前的设计理念,即火星凤凰号着陆器的设计,它的飞行经历已证明了所具备的软着陆能力和可重启的火箭推进系统,能完全满足本次任务所需,不过,对它们的特点及形成过程仍存有争议。
CO2冰的季节性冻结和融化导致了许多特征的出现,例如在冰层下分布有蛛网状裂缝或通道的深色沙丘斑点,在地面和冰之间蚀刻出网状的放射状通道,使其看起来像蛛网,然后,内部积聚的压力喷出气体和黑色玄武质沙或灰尘,这些物质沉积在冰面上,从而形成黑色的沙丘斑点。这一过程很快,在数天、数周或几个月的时间里就可以观察到,这种增长速度在地质学上相当罕见——尤其在火星上。
任务概念
从发射始,整个任务持续时间将为30个月,包括8个月的星际巡航,然后在火星表面执行22个月(一个火星年)的主要任务。飞船将进入大气层,在已知形成间歇泉的南极地区进行火箭反推的软着陆。这次登陆将在极地夏季进行,届时地表上没有冰。预测的着陆区范围约为20x50公里(12x31英里)大小,因此着陆目标只是一个区域,而不是特定的间歇泉位置。在着陆后的第一阶段,它将进行科学勘测,以确定着陆地点的特征,了解该地区夏季无冰期的地表地质情况。
推进
跳跃推进系统以凤凰号着陆系统为基础,使用集成的联氨单组元推进系统,配备15台比冲230秒的MR-107N型喷气推进器,用于着陆和跳跃。反推力系统是四台比冲量为215秒的MR-103D型喷气推进器和一台比冲量为220秒的MR-102型喷气推进器,该系统将使用191千克推进剂燃料。
通信
着陆器将通过X波段经巡航舱特高频天线转发,直接与地球通信。图像和所有数据中继将由火星侦察轨道器操作团队协调。
探测设备
科学探测仪器包括用于观察间歇泉事件的立体摄像机(MastCam)和用于挖掘地表采集土壤样本进行化学分析的机械臂(来自凤凰号)。另外还配备了一台光感测及测距仪(激光雷达)、一架着陆相机和一台用于遥感地质分析与天气遥感的热光谱仪。
另请参阅
- 火星气候
- 火星飞机
- 火星科学实验室(火星漫游车好奇号)
- 凤凰号探测器(极地着陆器)
*特里同跳跃者(探索海王星卫星海卫一的跳跃者探测器)
参考文献
本文包含从美国宇航局来源复制的内容。
外部链接
*[https://www.npr.org/sections/krulwich/2012/10/02/162147810/are-those-spidery-black-things-on-mars-dangerous-yup NPR –火星上那些蜘蛛般的黑色东西危险吗? (不确定)]
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