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NASA和JAXA正在开发月球和火卫一采样技术

时间:2020-10-15  作者:我爱军事网 世界军事网  来源:http://www.52sdg.com
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[据每日航天新闻网2020年10月13日报道] NASA和日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)为两项月球和火星卫星火卫一的任务选择了一种新的低成本采样技术。


PlanetVac由蜜蜂机器人公司开发,由行星协会成员和支持者提供部分资金,计划于2023年飞往月球,2024年飞往火卫一。这次探月飞行是NASA资助的商业月球着陆器和有效载荷计划的一部分,而前往火卫一的旅程将是JAXA“火星卫星探测”(MMX)任务的一部分。PlanetVac是NASA对MMX的一个贡献,它是两个采样系统之一,将从火卫一收集样品,然后返回地球。


PlanetVac收集的样品可以用航天器上的科学仪器进行分析,也可以返回地球,或者两者兼有。行星协会的科学技术计划在2013年和2018年赞助了PlanetVac的测试。尽管它的名字暗示着类似于家用吸尘器的东西,PlanetVac的工作原理是将气体吹到行星表面,搅拌土壤和岩石到一个收集室。最简单的形式是将PlanetVac连接到航天器的着陆器腿上,这意味着一旦着陆器着陆,该设备就可以开始工作。这个系统只需要一个活动部件:一个开启释放气体的阀门。


月球PlanetVac
PlanetVac的月球版本将在2023年搭乘NASA“商业月球有效载荷服务”(CLPS)计划中尚未选定的着陆器发射,该计划支持NASA将人类送回月球表面的计划。CLPS向私人公司支付建造、发射和飞行着陆器到月球表面,搭载NASA和商业开发的科学技术有效载荷。其中一些有效载荷,包括PlanetVac,是为了验证有希望的新技术来支持未来的任务。PlanetVac的着陆器将降落在“危海”——从地球上可以看到的位于月球东北角的鱼形黑色斑点。NASA正在考虑两个着陆点:一个在西部类似鱼眼的撞击坑附近,另一个在东部靠近鱼尾。苏联的“月球”24号探测器在1976年从该区域的南部地区带回了样品。一旦到达月球,PlanetVac将向月球表面释放一股气体,并使用一个小型相机和激光测量系统验证样品采集的成功。该系统还将把样品筛入不同的颗粒大小,这是某些类型的科学分析所需要的。因为PlanetVac是作为航天器上的技术验证,样品将不会被分析或返回地球。


火星PlanetVac
日本的MMX探测器将于2024年发射到火卫一,并于2029年从火星卫星返回样品。MMX有两种采样机制:一种是安装在机械臂上的取心设备,称为C采样器,将钻进火卫一的表面;另一种是位于着陆器腿上的PlanetVac版本,称为P采样器(气压采样器的缩写)。这两个设备提供了MMX冗余,以防其中一个设备出现故障。NASA正在为这次任务提供P采样器和另一种名为MEGANE的科学仪器。P采样器类似于NASA正在飞往月球的PlanetVac版本,只是增加了将样品从一个管子推进到一个圆筒的能力。行星协会的支持者在2013年资助了这项技术的实验室测试。一旦MMX离开火卫一,探测器的机械臂将把容器移动到C采样器采集的样品返回容器中。当MMX接近地球时,它将释放返回样品的容器,该容器将穿过地球大气层,使用降落伞安全着陆以回收样品。


蜜蜂机器人公司计划在2021年底或2022年初将月球PlanetVac交付给NASA,并在2022年将P采样器交付给JAXA。


PlanetVac的更多地面测试也即将到来:最早在2020年晚些时候,这项技术将在莫哈韦沙漠的一枚马斯腾航天系统公司的Xodiac火箭上飞行。行星协会在2018年为类似的飞行测试提供了资金,当时一台装备有PlanetVac的Xodiac在一个模拟火星土壤的盒子里进行了短暂的跳跃。PlanetVac采集了样品后,Xodiac跳离并再次着陆,证明了该系统能够承受搭乘真正的火箭进行的全程飞行。为了2021年的Xodiac测试,PlanetVac将执行额外的步骤,把样品送到火箭顶部的管子上,就像它在火卫一上做的那样。(中国航天系统科学与工程研究院  李虹琳)

(责任编辑:鼎盛军事网)

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