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不讓中國拿第一!晚10年,不可接受,美國火星采樣返回:再改規則

2024-10-13科技

「隔三差五」都要宣布一次擊敗中國,在各個航天專案上擊敗中國,美國的「嘴炮」比誰都厲害一樣,結果呢?很多專案上都不如意,並且很多專案都是「落後」中國的狀態。

就如載人登月,美國阿波羅計劃之後,面對重返月球的大困境,什麽獵戶座飛船,星艦著陸器,宇航服,月球車等等,都還沒有完全解決。

但美國在祝賀中國嫦娥六號的時候,也還在說——要在載人登月上擊敗中國,你說這如何來擊敗?

本身整個任務都已經不順利了,都不知道緩和一下,居然還是這麽高調。

這不,在美國火星采樣計劃上,依然是如此,美國還是想要擊敗中國,不願意讓中國拿第一,因為這在美國面前,是不可接受的。

所以,又一家企業加入了美國火星采樣計劃,就算是做一個簡化版,都要「擊敗中國」一樣,這是什麽情況?真的可以嗎?下面就詳細看看,美國到底想幹什麽。

美國為什麽火星采樣這麽難,還在延期?

的確,美國的火星采樣非常困難,不僅是簡簡單單的延期。

就算是成本上也是大規模提升,而且從美國整體的采樣過程來講,也是復雜到「一定境界」,完全不知道曾經美國是如何想出這樣方案的。

並且還是一個聯合專案,一步一步分開執行的,我給大家簡單梳理一下這個過程:

  • 第一、2020年發射毅力號收集樣品,這一步已經完成了,沒有任何問題,樣品就在火星上,就等待後面去取樣就行。
  • 第二、2027年歐空局發射火星軌域返回探測器ERO,在軌域上等待送樣品,但歐空局(ESA)這一步聯合任務,還在研發之中,而且在歐洲合作方面,也出現過問題,中間變故也非常明顯。但好在,在新情況之下來看,歐洲說也啟動了。
  • 第三、2028年發射返回著陸收集和返回飛升器,然後在軌域上空進行交接。
  • 第四、與火星軌域返回探測器ERO進行在軌任務交接,然後再返回地球。
  • 所以,整個任務過程其實除了第一步完成,其他都還是「晾在一邊」的。

    而且大家可以看下,這個火星采樣任務完全是「獨立」的,並不連貫一樣,所以,這一個計劃也不知道咋想出來的,真的有點離譜。

    然而, 在這如此復雜的計劃之下,美國的整個任務進度的不斷推進,也導致技術,資金等問題出現故障,最初NASA「火星采樣返回」計劃的預計成本為44億美元,而在2023年底,預計成本卻飆升至80億至110億美元,這完全是大規模上漲了。

    而且有意思的是,很多人應該還記得,美國太空總署(NASA)曾經還使用過中國天問一號照片去「要錢」的。

    可以看得出來,美國在這個專案上也是「抓腦袋」,不知所措一樣。

    當然,這上漲的背後,就是NASA認為,在可能獲得的資金範圍內,沒有可靠的技術,無法完成火星采樣任務。

    所以,也就只能延期,尋找下一個方案,不然最終就無法完成火星采樣。而且,最為關鍵是,美國是不可接受中國在美國前完成火星采樣,就如載人登月一樣。

    所以,非常著急找到一個方案來替代,包括這一次也是如此,此前還找了7家企業做方案,但還沒給出方案,這一次出現的是不在7家企業之中。

    不讓中國拿第一!晚10年,不可接受,美國火星采樣返回再改規則

    沒錯,此前美國用了7家企業進行對火星采樣返回進行方案調整。

    分別為Aerojet Rocketdyne、Blue Origin、洛克希德馬丁、諾思羅普·格魯曼、Quantum Space、SpaceX 和 Whittinghill Aerospace 的提案,進行為期 90 天的替代 MSR 概念研究,並且只要誰先拿出方案,還會給予資金支持,但這7家企業公布之後,沒有一個至今拿出簡化版的方案。

    所以,這可能讓美國太空總署(NASA)都有點苦惱,這火星采樣返回這麽難?的確是有難度,如果沒有一個好方案,那肯定采樣返回也就是「白幹」。那到底有多難?

    主要含有兩個難點:

  • 一是,如何在火星表面獲取樣品,然後從火星表面起飛上升。
  • 二是,如何在火星軌域上完成上升器和返回器—軌域器組合體之間的交會和樣品的轉移,這對於探測器的智能化設計提出了很高要求。
  • 所以,如果這裏面的任何一個步驟做不到,那對整個任務來說,就是打擊。

    而恰好美國的火星采樣返回,就是跟我們常態化想得不一樣,不是一個「整體方案」,而是分開方案,這就美國自己陷入其中了,所以,希望找一個替代方案來執行任務。

    而這一次美國太空總署(NASA)是與Rocket Lab進行了一項協定的達成,研究火星樣本返回(MSR)的替代概念。

    該企業已經公開在10/7時段釋出了這一份方案,也明確說明了,為MSR研究所謂的「簡化的端到端任務概念」,該概念將把毅力號探測器收集的樣本運送到地球,成本僅為現階段預計成本的「一小部份」。

    從該聲明的情況來看,是一份價值62.5萬美元的火星研究合約。

    而該企業,也就是火箭實驗室將透過簡化任務降低MSR的成本和時間表,以達到2028年的發射視窗,從而降低成本,同時降低與毅力壽命相關的風險,導致樣品不遲於2033年9月返回,並有可能在2031年9月提前返回。

    看到沒?大家想一下中國天問三號火星采樣計劃,計劃在2028年前後實施兩次發射任務,實作火星采樣和攜帶火星樣品返回地球,並且有望成為世界第一。

    而美國這簡化版也是在提前,原計劃比中國晚10年,不可接受,而新目標與中國時間接近,完全是再次改變火星采樣返回規則。

    這再次改變規則,就是想提前完成,不想中國拿第一,從表面上來看,這沒什麽問題。

    而新的方案來看,這種架構也是需要相隔大約兩周的兩次發射一次攜帶地球返回軌域器(ERO)航天器,另一次攜帶MAV著陸器。

    毅力號將與著陸器會合,機械臂將從漫遊者身上取樣本,並將它們放入MAV,發射到火星軌域,ERO將在那裏收集它們返回地球。

    其實對比一下美國初期的方案,你要說有多大的改變,其實改變也不大。

    而且具體細節也還未公布,但這些研究將於今年秋天完成,來確定如何改變現階段的MSR架構,以降低成本並加快樣本的返回。

    美國太空總署(NASA)局長比爾·納爾遜對這些努力表示樂觀,但也沒有詳細介紹這些研究,會不會後面又「放鴿子」呢?這的確是難以確定。

    而中國天問三號方案簡單多了

    的確,中國公布的火星采樣模式,與美國的差距非常大,主要采取三種模式采樣,分別為表取、鉆取、移動采樣。具體一點過程就是,將分別獲取火表及淺表層樣本、火星次表層樣本、火星巖石樣本。

    其中移動采用將依靠與機智號類似的火星無人直升機或設計一種爬行器進行,火星上升器為兩級構型,一級固體+二級液體,上升器在與軌返組合體環火交會後,軌返組合體將利用4自由度機械臂捕獲上升期,而後完成樣品轉移。

    所以,中國看上去更加流暢,並且是一次性任務結束,不是分美國火星采樣返回那樣,多個模組來進行單獨執行,然後時間也非常遠。

    當然,其實中國在執行天問三號任務前,也要進行一些技術性的測試。

    所以,中國才有極強的信心相信能夠一次性完成所有的任務節點,那就是中國天問三號任務前,要進行天問二號任務。

    天問二號任務的目標是前往小行星2016HO3,該小行星又叫「振蕩天星」,因為在太空中所處的特殊位置,它也被看作是地球的一顆「準衛星」。

    而中國前往這小行星之後,也是進行采樣返回。這也將是中國首次從行星際取回樣品,同時,在進行小行星的采樣過程之中,將成為天問三號火星取樣返回重要環節的先期驗證。

    所以,天問三號中國必然是可以快速完成火星采樣返回任務。

    而且,中國對於航天任務來說,都是不做沒有把握的事情。

    大家從中國嫦娥工程都可以看得出來,無論是嫦娥五號在月球正面采樣,還是嫦娥六號在月球背面采樣,其實都體現出了中國的實力,那麽,對中國天問三號任務的執行,肯定也是比較肯定的,有能力來完成。

    只不過,還是那句話,火星采樣返回並不簡單,畢竟美國執行了那麽多火星探測車探索,都沒有看到任何關於采樣返回。

    而在新一輪采樣返回計劃之中,又遭遇了技術,資金等多重問題,現階段去找簡單方案,也可以看得出來,要想火星采樣返回,並不簡單。

    如果簡單的話,依照美國的「腦袋瓜子」,早就進行了火星采樣返回。

    所以,雖然美國又找到一家來進行簡單化方案的執行,但美國要想徹底擊敗中國,不讓中國拿第一,這難度還是較大。

    可以說連這家企業都無法保證,自己會率先或者說第一個從火星采集樣品回來。美國難道不想完成載人登月任務了?

    所以,這左右都讓美國非常為難,各種航天任務其實都不太順利,這不是我瞎吹,是大家都可以看到的,你看看重返月球計劃,火星采樣計劃,哪個沒有延期?

    而且延期的時間可能不一定是「終點」,有人不相信的話,走著瞧,時間會讓不少人看清楚的,至少從現階段的趨勢來看,美國的航天任務真的是「差勁」,這沒得說。

    最後,期待中國早點完成火星采樣返回,這就是大概的情況。