美国计划研制无人飞行器在火星上空搜索生命

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导读:100多年前,怀特兄弟首次成功完成飞机试飞。   据美国探索频道报道,100多年前,怀特兄弟首次成功完成飞机试飞。此后揭开了飞机的发展序幕,航空飞行器作为一种新的工具,也是一种勘测地面的较好方式。目前,科学家希望无人航空机能够飞翔在火星上空,勘测火星轨道探测器无法实现的火星地面探索任务,或许能发现火星表面生命存在的迹象。 [img]http://img11.itiexue.net/1214/12140639.jpg[/img] 美国科学家计划派遣一种新型无人飞行器在火星大气层执行勘测任务

100多年前,怀特兄弟首次成功完成飞机试飞。


据美国探索频道报道,100多年前,怀特兄弟首次成功完成飞机试飞。此后揭开了飞机的发展序幕,航空飞行器作为一种新的工具,也是一种勘测地面的较好方式。目前,科学家希望无人航空机能够飞翔在火星上空,勘测火星轨道探测器无法实现的火星地面探索任务,或许能发现火星表面生命存在的迹象。



美国计划研制无人飞行器在火星上空搜索生命

美国科学家计划派遣一种新型无人飞行器在火星大气层执行勘测任务


ARES飞行器可在火星表面1.6公里上空飞行


美国大气研究科学家约耳-莱文(Joel Levine)认为部署无人机至火星上空,能够探测到一些未知区域,尤其是火星轨道探测器距离太远无法抵达,以及盘旋距离太远无法勘测的区域。目前,科学家利用 “空中区域测量飞行器(ARES)”能够远程采样多种化学物质,进行多样性研究。莱文称,ARES飞行器在火星上空飞行将能探测到更多有价值的信息。他在接受《美国探索频道》记者采访时说:“这将获得此前未曾观测到的整体性测量,ARES飞行器可在火星表面1.6公里(1英里)上空飞行,并对途经的区域进行持续性勘测。”


莱文指出,ARES无人飞行器能在火星大气层中探测到化学成份和化学反应,并且还能够探测产生这些气体的化学活动性根源,比如:甲烷、氨和一氧化二氮。


实施对火星未知区域侦察搜索


由于这些化合物存在非常短暂,莱文称,这些化学物质在被火星环境所摧毁之前需要更有效地进行探测分析。从太空轨道观测火星大气层很难准确分析所含化学物质,因此只有飞行器穿越火星大气层才能准确勘测,如果飞行器在火星表面321.8公里(200英里)高空飞行是很难实现的。


飞行器扫描火星表面还具有另一个优势——能够避开粗糙崎岖不平的地形。在火星表面,分布着许多山脉,像奥斯帕斯火山等较高的火山,以及水手号峡谷等较深的峡谷。在火星南半球有一个特殊区域遍布着碰撞陨坑,“勇气号”和“机遇号”探测器是无法抵达进行勘测的。而通过无人飞行器,则可在高空进行探索观测。莱文说:“无人飞行器更具机动灵活性,每小时可飞行804.6公里(500英里)。”


目前,ARES飞行器一直在弗吉尼亚州美国宇航局兰利研究中心进行改良,它已通过风洞测试,可承受每小时160公里的风速。同时,科学家也将火星表面普遍存在的尘暴考虑在内。莱文说:“我并不担心火星风流对ARES飞行器的影响,我们已在风洞实验中模拟了强烈风流。我所担心的是尘暴天气,因为尘暴天气可降低能见度,不利于飞行器空中拍摄。


ARES飞行器的部署计划


首次提出向火星派遣无人飞行器的构想是10年前,莱文曾联系过几位航空工程师,并置疑无人飞行器是否穿越火星大气层飞行。那时,他的同事们都认为莱文在开玩笑,而目前莱文已组建一支研究小组,能研制并改良飞行器性能,使其未来能飞行在火星上空扫描火星地形。如果ARES飞行器计划得到批准,将于9个月之后由德尔塔IV号火箭发射,抵达火星上空。


当德尔塔IV火箭进入火星轨道前12小时,装载ARES无人飞行器的减速伞包将释放,径向火星方向降落。减速伞包像航天飞机一样具有隔热层,使其以28968.2公里/小时进入火星大气层时承受相应的摩擦加热。一旦降落伞打开,减速伞包将分解,使ARES无人飞行器首次进入火星大气层。在火星表面32公里(20英里)上空,减速伞包的弹簧装置将弹开ARES无人飞行器,同时飞行器的机翼张开,安装在飞行器上的火箭推进器同时点燃。最终,ARES无人机将在火星表面上空1.6公里(1英里)处穿越大气层飞行。


ARES无人飞行器所采用的火箭推进器燃料存储在一个特殊的燃料箱中,莱文称,一旦燃料耗尽,该飞行器便无法持续飞行。它将按预编程序着陆在火星表面,当它着陆时,它将作为一个静止实验室,可收集数据和其它有用信息。


负责寻找火星表面存活微生物释放的气体


ARES无人飞行器会将勘测数据传输至太空轨道的探测器,空间探测器拥有功能强大的天线,它相当于火星和地球之间的中继器。当ARES无人飞行器遇到通信问题时,便能利用其它火星轨道的探测器进行数据传输。


除了发现由存活微生物释放气体的证据,ARES下一个目标是将作为运送人类抵达火星的飞行器。莱文称,如果发现存活微生物释放的气体,则暗示着地外生命体的存在。我们对于勘探发现现存生物系统释放气体从而证实生命迹象的研究充满兴趣。据称,发射ARES无人飞行器抵达火星的日程表,取决于美国宇航局什么时候审批这项计划,莱文认为美国宇航局审批该飞行器计划后,实现对火星勘测需要4-5年时间。



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