NASA毅力號登陸火星考古 採集樣本送回地球需時10年|新聞教室

撰文:成依華
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美國太空總署(NASA)「毅力號」(Perseverance)探測器2月18日成功登陸火星表面,並傳回首批照片,引來各地媒體關注。近來多國都展開火星任務,阿聯酋「希望號」、中國「天問一號」已先後在2月初進入火星軌道,如今NASA「毅力號」的任務又是什麼?它將在火星考古與採集岩石樣本,並打算未來在歐洲太空總署的幫助下,2031年把樣本送回地球。

登陸火星先要經歷「恐怖7分鐘」

「毅力號」是NASA歷來最先進的探測器,價值達到27億美元,約3米長、2.7米寬、2.2米高,體型就像一部汽車,並配備有19個鏡頭、2個咪高峰及其他一系列探測工具。它自2020年7月30日在美國佛羅里達州升空出發,航行約7個月,飛過4.72億公里,終於在2021年2月18日抵達火星表面。

登陸火星的任務並不簡單,探測器都要先經歷「恐怖7分鐘」(7 minutes of terror),這是探測器從進入火星大氣層至着陸火星的大約時間,由於它以時速約1.9萬公里的極高速進入火星大氣層,如何把速度在着陸前降至接近零便是關鍵,且探測器也要抵得住高溫。據NASA所指,在過去所有太空機構的登陸火星任務中,只有40%探測器成功。

美國太空總署網站就「恐怖7分鐘」的解說圖,顯示「毅力號」利用降落傘、空中吊臂等協助減速降落(NASA)

「毅力號」要減速降落,除了依靠火星大氣層的阻力、穿越大氣層後打開降落傘外,還有賴以「空中吊臂」(Sky Crane)幫助它在最後階段把速度降至時速僅2.7公里,有利着陸。

毅力號的任務:考古與採樣

毅力號有兩大任務,其中之一是考古,即探尋在火星的古生命痕跡。據科學家研究,約30萬年前的火星氣候比現時溫暖及潮濕,可能適合生命存活,所以毅力號便是尋找古生命的線索。

毅力號另一任務是採集樣本。它目前降落在火星赤道以北的耶澤羅隕石坑(Jezero Crater),希望收集不同岩石與土壤樣本,預計花費起碼一個火星年(即地球687天)執行任務。科學家估計在約35億年前,該石坑曾存在一個湖。

「毅力號」2月18日在火星表面登陸,並向地球傳回首張照片。(Reuters)

無人直升機「機智號」

「毅力號」在這趟任務期間更會出動無人直升機「機智號」(Ingenuity),該無人機重約1.8公斤,將是NASA首次於另一行星展開動力飛行。

據英國廣播公司(BBC)所指,火星的重力大概只有地球的三分一,大氣密度僅是地球的1%,也會增加起飛難度。

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歐洲協助把樣本帶回地球

「毅力號」負責採集樣本,但不會直接把樣本帶回地球,送回樣本的任務由美國與歐洲合作進行。2026年,兩艘飛船將出發去火星,協助把樣本送回,其中一艘將是NASA的飛船,預計2028年8月抵達,它將取走樣本罐,然後歐洲太空總署的地球返回軌道器(Earth return orbiter,暫譯)將在火星軌道收取樣本,並負責把它送回地球,預計在2031年抵達。

↓「毅力號」與「希望號」的照片,請點擊放大觀看↓

「天問一號」也準備登陸火星

阿聯酋、中國、美國相繼在2020年派出火星探測器升空,阿聯酋「希望號」、中國「天問一號」都已在2月初進入環火星軌道,美國「毅力號」則是直接登陸火星。

「希望號」與「天問一號」的任務都包括研究或評估火星大氣層,「希望號」之後不會登陸火星表面,它將在環火星軌道觀測天氣,至於「天問一號」則打算在今年5月或6月登陸火星。

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