生死七分钟！关于毅力号火星车降落的那些事儿
原作：Steve Gorman
翻译：周禹丰
校对：周学云 游小波 金振坤 苗阳
编排：陈立帅
后台：库特莉亚夫卡 李子琦 徐⑨坤 胡永葳
原文链接：https://www.reuters.com/article/us-space-exploration-mars/nasa-rover-faces-seven-minutes-of-terror-before-landing-on-mars-idUSKBN2AE0DE
NASA“毅力号”火星车计划今晚（北京时间2月19日凌晨4点前后）着陆火星表面，结束其七个月的飞向火星之旅。
按照设定的程序，一旦它进入火星稀薄的大气层，就会马上向地球发送无线电警示信号。
此时火星距离地球2亿多公里，毅力号和地球通信的时延高达11分钟！而着陆过程只需要7分钟，所以当NASA喷气推进实验室（JPL）的火星任务工程师接到毅力号发送的下落信号时，它应该已经在那颗红色的星球上着陆了（先奶一口，祈祷它能完好无损）。这个“六轮车”的整个着陆过程完全自动化，不能有丝毫错误，JPL的工程师们形象地将其称为“生死七分钟”。
JPL下降与着陆团队的负责人Al Chen表示，降落是这项耗资27亿美元的任务里最关键也是危险系数最高的部分。
“没有人能够百分百保证会成功”， Chen在近期一场新闻发布会当中说道，“尤其是当我们想让有史以来建造的最庞大、最重、结构最复杂的探测车在迄今为止设定过的最危险的目的地着陆。”
这项任务结果事关重大。美国对火星的探索早在1965年水手四号的惊鸿一瞥就已经开始，到目前为止，美国已经发射火星探测器近20次，毅力号可能为科学家最终证明是否存在地外生命提供确凿证据，同时也为未来人类登陆火星这颗距太阳第四近的行星做出铺垫。一切的一切，都以毅力号的安全着陆为前提。
毅力号，目前NASA建造的结构最复杂的火星车
图源：HTTP://WWW.MIRROR.CO.UK
着陆成功与否取决于一系列复杂因素，从巨型超音速降落伞的展开，到把辅助火星车降落的喷气式“天空吊车”部署在安全着陆点，任何一个环节都必须确保万无一失。
“毅力号必须自力更生”，Chen说道，“在此期间我们什么也做不了。”
如果一切按计划进行，NASA的团队将会在北京时间周五早上5点前接收到后续的无线电信号，确认毅力号成功降落于一个早已消失的古老河流三角洲和河床边缘。
01
火星表面的科学研究
随后，这辆小型SUV大小的核电力火星车便会马上投入科研工作，计划工作两年，主要任务之一是使用一整套复杂的仪器搜寻数十亿年前火星上可能存在大量微生物的痕迹。
阿特拉斯-5火箭（ULA Atlas V，又名宇宙神-5火箭）搭载NASA的毅力号火星车，于2020年7月30号从美国佛罗里达州的卡纳维拉尔角空军基地发射升空。
图源：REUTERS/Joe Skipper
先进的设备将会对火星岩石采样，并将其密封进雪茄大小的管中，以便后来送回地球开展进一步分析，这将是人类第一次从其他行星上获取到此类物质样本。
NASA将与欧空局(European Space Agency，ESA)合作，两项样本送回地球任务正处于计划阶段。
“毅力号”是NASA自1997年“旅居者”(Sojourner)号以来发射到火星的第五辆、也是迄今为止最先进的探测车，毅力号还具有很多与天体生物学无直接关系的领先特质。
其中包括一架小型无人直升机Ingenuity，它将首次在另一个星球上测试地对地动力飞行。如果成功，这架1.8千克的直升机无疑是为后续的火星地表低空监测任务铺路。
另一台设备将进行二氧化碳制取氧气实验，这将为未来人类在火星上的生存提供必要支持，同时为宇航员返回地球提供火箭推进剂。
02
这趟旅程，危险又迷人
在完成4.7亿公里的艰难跋涉后，本次任务面临的第一项重大挑战便是将火星车完好无损地着陆到直径45千米的耶泽罗（Jerezo）陨石撞击坑处，科学家们推断该址可能含有大量微生物化石。
“那是一个壮观的着陆点，”项目科学家肯·法利（Ken Farley ）在一场远程会议中告诉记者。
遥远的过去曾有液态水在撞击坑上刻蚀出道道沟壑，使该处成为科学家渴望探测却又充满危险的着陆地点。
本次降落的过程是NASA 2012年任务的升级版。被包裹在保护罩中的毅力号首先会以19300公里的时速（5.4km/s）穿透火星大气层，接近地球声速（340m/s）的16倍。
毅力号在天空吊车的辅助下降落
图源：reuters
开伞减速后，下降舱的隔热罩会立刻分离，释放出一架喷气推进飞行器，也就是“天空吊车”，火星车就拴在下面。
抛掉降落伞后，天空吊车的喷气推进器将立即点火，下降速度会减慢到步行速度。届时火星车将接近撞击坑表面，并且自动导航到一个平坦的着陆点，避免遇到巨石、断崖或者沙丘。
悬浮在火星表面附近的天空吊车通过尼龙拴绳牵引的方式使毅力号下降，当火星车的轮子接触到地表，它就会割断牵绳，随后飞到安全距离之外自毁。
降落步骤分解图
图源：NASA
副项目负责人马修·华莱士 （Matthew Wallace） 表示，如果着陆顺利，大家必定相拥而泣，尽管疫情防控要求保持社交距离。
“有一说一，我确实觉得新冠阻止不了我们到时候欢呼雀跃、击掌相贺。”华莱士说道。
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