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欧俄联手探秘火星甲烷气体,将收集大约500克的

6月13日拍摄到最新图像时,飞行器与火星相距4100万千米,尽管比不上在其最终登陆火星后将拍摄到的高清画面,但这对于摄像机研发团队来说仍具有里程碑式的意义。彩色立体成像系统联合开发者Antoine Pommerol表示,图像表明设备具有超强的敏感度,CaSSIS目标明确,信号电平目前运行情况良好。摄像机首席研发员Nicolas Thomas表示,地球上的望远镜和轨道上的哈勃太空望远镜目前能比我们做的更好,但我们离火星依旧很远。

Parker博士补充道,“为了确保我们在火星探索领域的未来,展望人类对这颗红色星球的探索,我们已经在计划合乎逻辑的下一个步骤,即作为首次往返火星表面的机器化采样返回任务。NASA“火星2020”任务将很快到位,作为这一具有挑战性任务的第一步。现在我们要努力完成它。”

火星的大气几乎全是二氧化碳,甲烷与水蒸气、臭氧一起,在火星干燥寒冷大气中所占比例不到1%。但研究人员对甲烷尤其感兴趣,因为这些微量气体可能是生命或地质活动的信号,它为研究火星的气候历史提供了线索。

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来源:NASA爱好者

有效科学载荷将派上用场

如果设备持续良好运作,我们预计在10月的第二个星期就能取得比地球上观测到的更好的结果,图像的分辨率也会得到极大的提高。在到达火星之前还有四个月的时间,研究团队将持续分析定期收集到的数据资料,Nick表示,我们现在所做的一切都有助于我们理解并校正设备,这可是一项巨大的工程。

2016年,欧洲航天局和俄罗斯联邦航天局(Roscosmos)联合发射了火星微量气体轨道探测器(ExoMars Trace Gas Orbiter,TGO),该轨道器重达3.7吨,是目前在火星轨道运行的最重的航天器。它的使命是以前所未有的精度对火星的上层大气进行详尽分析,并正在对火星上的微量气体进行检测,以查明这些气体的成因来源是生物成因还是地质成因。此外,它还提供了火星浅层地表之下水-冰或水合矿物质的水分布图。

“好奇”号的探测认为,火星大气中甲烷的背景水平平均为0.5ppb(1ppb=十亿分之一),相比之下,地球大气中的甲烷背景水平为1875ppb。但随着时间的推移,火星甲烷浓度发生了变化,最大喷射甲烷羽流的浓度达到45ppb,“好奇”号也检测到大约7ppb的波动。

资料图:欧洲火星微量气体轨道器

通过数字,了解火星快车

4月初,一个名为微量气体轨道器的探测器抵达火星上空的指定环形轨道。21日起,TGO开始收集关于火星甲烷气体的科学数据。

欧洲微量气体火星轨道器发回首张火星图像

ESA人类和机器人探索主管戴维?帕克(David Parker)博士表示,“在我们持续最大化我们的两个火星轨道飞行器的科学回报的同时,我们也在为未来安全着陆和在火星表面漫游做准备。”

几个世纪以来,火星大气中的化学反应原本应该摧毁了任何甲烷分子,但可测量到的甲烷水平表明,肯定有活性源头正在对火星甲烷总量做着补充。科学家利用地球望远镜、火星轨道器和“好奇”号探测器等,在火星大气中捕捉了15年的甲烷,甲烷存在的证据在不断累积。

腾讯太空讯 据国外媒体报道,欧洲火星微量气体轨道器中的摄像机CaSSIS本周拍摄了首张火星图像,该图像是在10月其到达最终目的地前所做准备工作的其中之一。CaSSIS由伯尔尼大学所带领的研究团队开发,在今年3月与欧洲航天局的TGO探测器共同发射升空,目前的航行路程还不到全程的一半。轨道飞行器在发射后的首月就成功拍摄到了恒星区域的首张图像,如今它已经成功设定了目的地。

将火星土壤样本带回地球需要通过三个不同的任务完成,同时也需要国际各方通力合作,在这过程中欧洲是一个重要的合作伙伴,NASA“火星2020”采集并储存样本只是第一步。ESA正在研发一种小型、灵活的“取样火星车”(Sample Fetch Rover),以取回储存在“火星2020”上的样本并带回装入“火星上升飞行器”(Mars Ascent Vehicle)上足球大小的样本容器里。然后,“火星上升飞行器”将通过NASA登陆平台发射升空,并将样本容器送入火星轨道。第三个任务将是由ESA的“地球返回轨道器”(Earth return orbiter)捕获围绕火星运行的样本容器,将其密封在生物防护系统内,并带回地球。

(科技日报北京4月24日电)

特别声明:本文转载仅仅是出于传播信息的需要,并不意味着代表本网站观点或证实其内容的真实性;如其他媒体、网站或个人从本网站转载使用,须保留本网站注明的“来源”,并自负版权等法律责任;作者如果不希望被转载或者联系转载稿费等事宜,请与我们接洽。

欧洲航天局已经展示了从轨道上研究火星的专业技术知识,现在我们正在寻求安全着陆,在火星表面漫游,并在地下钻探以寻找生命迹象。我们的轨道飞行器已经就位,为火星表面探测任务提供数据中继服务。下一个合乎逻辑的步骤是将样本带回地球,为全球科学家提供进进一步了解火星的途径,并为未来人类探索这颗红色星球做好更充足的准备。本周,我们将重点介绍ESA对火星探索的贡献,因为我们即将发射第二个外火星探测器,并期待完成火星样品返回任务。请通过# explorefurther标签加入在线对话。

火星甲烷存在的证据确凿,但关于其来源的争论加剧了。

CaSSIS具有高分辨率成像系统,能够补充TGO上其他装载设备及其他火星轨道飞行器所获取数据的不足,同时能够加强我们对于火星表面的认知。这个摄像机是伯尔尼大学、帕多瓦天文台、由当地公司支持及瑞士太空办事处资助的华沙太空研究中心、意大利航天局及波兰航天局共同合作的产物。该设备将以超高分辨率拍摄火星表面的彩色立体图。

火星上曾经有过生命吗?重建这颗邻近星球的历史,了解其演化进程与地球的演化进程有何不同,是火星探测任务的核心所在。

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“地球返回轨道器”将使用ESA最近启动的首个水星探测任务“比皮科伦坡”(BepiColombo)的技术遗产:两者都使用离子推进器和多级可拆卸模块。为了捕获样本容器,它还将利用ESA研制的自动转移飞行器(Automated Transfer Vehicles)的技术遗产进行自主交会,这些自动转移飞行器为国际空间站提供货物、燃料和氧气。

火星甲烷存在证据不断累积

如今人们知道,火星比先前想象的更具活力,CaSSIS将给来自9个国家25支强大的研究团队提供研究火星日及火星季节中的各项变化提供机会,对最近在火星表面发现液态水存在的后续研究就是其中的一个主要目标。

欧洲航天局的第一次火星探索之旅始于16年前,即2003年6月2日火星快车的发射。到目前为止,火星快车已经拍摄了火星绝大部分表面的图像,并一直在持续传回大量的科学数据,包括火星从前比现在更“湿润”证据,这暗示着火星曾经可能适合于生物生存。因为水是万物之源,生命之本。哪里有水,哪里就可能有生命。

加州理工学院行星学家贝塔尼:埃尔曼说:“甲烷浓度的变化,意味着应该有活跃的来源或强烈的地质下沉等。”

这是6月13日,TGO探测器拍摄的火星图像。如果设备持续良好运作,我们预计在10月的第二个星期就能取得比地球上观测到的更好的结果,图像的分辨率也会得到极大的提高。

TGO还为NASA的“机遇”号和“好奇”号探测器执行火星表面探测任务提供通信中继服务,这将是ExoMars第二阶段任务的主要通信中继。根据任务计划,第二阶段的俄制登陆平台与欧洲火星漫游车将于2020年7月25日发射升空,并于2021年3月抵达火星。TGO已经为新的着陆做好了准备:下个月它将调整轨道确保处于正确的位置,以支持下降模块的进入、下降和着陆。

英国行星科学家玛尼什:帕特尔参与了主光谱仪NOMAD和彩色相机CaSSIS工作,他说:“我们正在寻找诸如撞击坑、岩石滑坡或大裂缝之类的东西。”

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TGO是首个专门设计用来研究火星甲烷的航天器,它有望解决火星科学中最具争议性的谜题之一:火星上的甲烷究竟起源何处?

在离开地面平台并对其周围环境进行研究后,以着名科学家罗莎琳德?富兰克林(Rosalind Franklin)的名字命名的火星漫游者将选择有科学意义的地点进行调查。因不断受到宇宙射线的辐射,火星表面的环境异常恶劣,然而地表以下可以提供更好的保护,因此漫游者将从火星地面以下2米处提取样品。采集的样品将在其非常先进的机载实验室进行分析,以寻找任何关于生命迹象的蛛丝马迹。

TGO运载的四种主要科学仪器,将收集数据以创建火星痕量气体全图,并以前所未有的细节展示这些气体在火星上的存在及其随时间变化的情况。

原文:

未来几个月或能结束争论

来源:ESA

该轨道器是欧洲空间局与俄罗斯联邦航天局(Roscosmos)合作的火星探测任务ExoMars的一部分,其于2016年3月发射,当年10月进入火星轨道。现在,绕火星1000周后,这个3.5吨重的探测器到达了研究火星大气的理想位置,并已经准备好进行第一次科学探测。

就像月球岩石返回地球一样,带回火星样本将是太空探索的决定性时刻。在这首次火星样本返回任务中,将从不同的地点收集大约500克的物质。一旦返回地球,这些样本将在特殊设施中进行管理,确保符合行星保护的要求。将样本带回地球将促进微型火星车实验室不可能完成的研究,无论这些研究多么复杂。或许更重要的是,随着分析技术的不断改进,将助力实现未来更多的太空探索。

对团队来说,这将是一个令人紧张的时刻,欧空局计划在2020年年底之前结束TGO科学任务,然后,其将成为ExoMars于2021年到达火星的漫游车的中继站。

来源:ESA

欧空局TGO项目科学家哈肯:斯威德汉姆说,团队可能在下个月就能真正了解仪器敏感性。帕特尔说,下一步是要验证仪器灵敏度是否如预期那样高。TGO设计用于检测低至1ppb的痕量气体浓度,也能检测低至0.02ppb的甲烷浓度。当然,灵敏度最终取决于火星大气中温度和灰尘水平等因素。

展望未来,火星在迎来人类造访火星之前的环境需要进一步研究。从火星上带回的样本不仅具有科学价值,还将有助于评估与土壤粉尘有关的危害,这与人类健康问题和在粉尘环境中操作工程设备有关。同时,这些样本也将有助于了解如何利用火星上的资源,这是为实现火星长期停留创造自给自足环境的一个重要方面。

而在任务开始的最初这几个月里,科学团队希望绘制出火星甲烷水平,为研究人员提供他们渴望的线索。对于已经持续了十多年的争论,它应该可以给出回答了。

来源:ESA

其中,主光谱仪NOMAD在电磁波谱的红外、紫外和可见光部分工作。它能够让航天器在距离地面400公里的轨道高度,透过大气向下看。美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心行星科学家迈克尔:穆马说,NOMAD探测大气的灵敏度较高,它搜集的数据能够识别吸收不同波长光的各种气体及其光谱特征。

欧洲航天局“火星快车”探测器已经在环火星轨道上运行了15年多,距离其首次发射火星车任务也还有近一年的时间,但它已经雄心勃勃地想更进一步:从红色星球

此外,彩色相机CaSSIS将构建火星地形的详细3D地图。如果其他仪器确定甲烷浓度峰值,研究人员将能够通过CaSSIS资料,查看几乎同时拍摄的图像,以尝试识别火星表面可能的甲烷来源。

美国国家航空航天局下一代火星车“火星2020”也将在2021年初着陆,对一个古老的河流三角洲 —“耶泽洛陨石坑”进行探索。除了展开搜寻火星生命迹象的任务之外,它还将收集土壤样本,并将其储存在在钢笔大小的容器,为将来的样品采集和返回地球做好准备 — 这是机器化探索火星情理之中的下一个步骤。

密歇根大学安娜堡分校行星科学家苏西尔:安翠雅说:“地球大气甲烷的95%来自当前和过去的生物,所以,科学家自然也想知道,火星甲烷是否也起源于生物。”

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欧俄联手探秘火星甲烷气体 ——火星科学最具争议谜题或有定论

火星样本返回 - 概览

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  • 火星上带回样本。

来源:ESA

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火星样本返回概览信息图

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