欧洲火星探测器成功进入环火星轨道着陆器目前情况不明

火星 · 2016-11-3 15:35:08

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欧空局控制中心重新接收到TGO信号后，工作人员相拥庆祝。

欧空局重新获得痕量气体轨道探测器（TGO）信号时，控制大厅一片欢呼。　　（桂林）在经历一系列波折后，北京时间10月20日凌晨，欧空局确认今年3月升空的“痕量气体轨道探测器（TGO）”成功进入环火星工作轨道，成为第六个目前在火星轨道上工作的探测器，也是欧空局第二个在火星轨道工作的探测器。与TGO一同抵达火星的还有着陆器斯基亚帕雷利号，但在着陆前一段时间，欧空局与其失去了联系。　　十三年前，2003年12月，欧空局首颗火星探测器“火星快车”携带着陆器“小猎犬2号”抵达火星，火星快车成功入轨并且目前仍在工作，但着陆器小猎犬2号在登陆后，太阳能电池板展开失败导致任务终结。　　痕量气体轨道探测器（TGO）于昨晚21时05分开始，启动主引擎并点火工作了139分钟，调整该轨道器的速度与方向，以期被火星引力俘获。最终，TGO成功进入一个环绕火星运转的椭圆轨道，位于德国达姆斯塔特的欧空局控制中心 (ESOC) 将监测TGO的运转情况。

欧空局火星快车号高分辨率立体相机拍摄的子午线平原，椭圆圈内为斯基亚帕雷利号着陆区域，紧邻NASA机遇号目前所在的奋进撞击坑。　　而TGO所携带的着陆器“斯基亚帕雷利号”（Schiaparelli）于北京时间16日23时42分与母船TGO分离，该着陆器重577公斤，按计划于北京时间19日晚22时48分将登陆火星，但截至目前，欧空局仍然无法确定斯基亚帕雷利号是否成功登陆火星表面，控制中心正努力与斯基亚帕雷利号建立联系。但在着陆之前，斯基亚帕雷利号抛防热大底、打开降落伞的操作程序可以确认。

斯基亚帕雷利号着陆火星过程示意图。　　因为目前火星距离地球有1.7亿公里之遥，因此整个着陆过程由斯基亚帕雷利号自主控制，需在6分钟内按预定程序利用底部隔热罩、降落伞、反推系统以及自身的缓冲结构实现软着陆，其中降落伞将在距离火星表面11公里处被展开，隔热罩则在距离表面6公里处被抛弃。在着陆最后阶段，距离表面1.1千米时，斯基亚帕雷利号底部三台反推发动机点火，将速度降至小于7千米/时。当着陆器距离火星表面只有2米时，反推发动机关机，着陆器自由落体着陆火星表面。斯基亚帕雷利号底部拥有抗撞击的结构，可以缓冲最后的冲击。　　斯基亚帕雷利号着陆区域为一片100千米×15千米的椭圆区域，这里是子午线高原南部的一片台地，距离赤道很近。从之前得到的火星地形图上看，该区域表面平坦光滑，非常适合斯基亚帕雷利号登陆。另外，科学家认为该地区拥有富含赤铁矿的低层。在地球上，这种地层被认为形成于潮湿的环境中。　　斯基亚帕雷利号于北京时间19日23时42分进入火星大气层，欧空局利用位于印度浦那附近的巨米波射电望远镜（GMRT）与着陆器保持联系，这里也是世界上最大的干涉阵列。该射电望远镜从斯基亚帕雷利号进入火星大气前75分钟开始接受信号，但在着陆前一段时间与斯基亚帕雷利号失去了联系。

斯基亚帕雷利号与人体的大小比较。　　欧空局在斯基亚帕雷利号登陆后，曾尝试让轨道上的火星快车中继发回斯基亚帕雷利号的登陆信息，但其发回的信息依旧无法确认基亚帕雷利号的情况。目前在火星轨道上运载的NASA火星勘测轨道器（MRO）、马文号（MAVEN）将尝试接受来自斯基亚帕雷利号的信息。如果斯基亚帕雷利号目前已安全着陆，它携带的电池能够使其工作三至十天，它将有多次机会与地球重新建立通信链路。　　斯基亚帕雷利号主要验证火星着陆的关键性技术，为欧空局2020年发射的首辆漫游车登陆火星做准备，携带的科学仪器可以测定着陆点的风速、湿度、气压和温度等数据。　　着陆器斯基亚帕雷利号与轨道器TGO属于俄罗斯与欧洲合作的火星探测项目ExoMars，TGO重3.7吨，是目前欧空局仍在火星轨道工作的“火星快车”号继任者，斯基亚帕雷利号重577公斤，以19世纪意大利天文学家乔凡尼·斯基亚帕雷利命名。　　它们于今年3月14日在哈萨克斯坦拜科努尔发射场发射升空，组合体耗时7个月的飞行抵达火星。TGO将探测并揭晓火星甲烷气体来源之谜，确定现在火星表面有无生命活动。一旦TGO证实这些甲烷气体源自现在火星表面的生物活动，将会是人类进入太空时代以来最重大的发现。

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