欧空局火星探测任务将使用开创性的镅元素核动力源

欧空局火星探测任务将使用开创性的镅元素核动力源 欧空局 ExoMars 火星探测器 "罗莎琳德-富兰克林 "的艺术家印象图。图片来源：ESA/ATG medialab利用放射性元素衰变产生的热量的装置，即放射性同位素加热器（RHU）可以让航天器在不依赖太阳能电池板产生的电能来取暖的情况下运行。欧空局历来依靠美国或俄罗斯合作伙伴为任务提供使用钚238的RHU，但自2009年以来，欧空局一直在开展自己的计划，制造放射性同位素加热器以及提供电力的电池。欧洲 RHU 将加热任务着陆平台上的组件，该平台将漫游车部署到火星表面。在漫游车离开平台并打开太阳能电池板之前，着陆器会为漫游车供电。位于荷兰诺德韦克的欧洲空间研究与技术中心（ESTEC）的欧空局火星探测小组组长奥森-萨瑟兰（Orson Sutherland）说，因此延长着陆器的寿命可以在部署漫游车过程中出现问题时提供备用电源。镅衰变欧空局的加热器装置不仅是欧洲的首创，也是世界上第一个使用镅-241的地方。镅-241是钚衰变的副产品，每克功率低于其前身。但镅-241的数量更多，价格也更便宜，这意味着即使RHU需要更多的同位素才能运行，它们的总体成本也可能更低。"萨瑟兰说："开发并发射欧洲 RHU 将是欧空局的首创，也是一项重大成就。罗莎琳德-富兰克林号漫游车拥有独特的装备，可以寻找火星上远古生命的踪迹，其2米长的钻头可以让它在火星表面下钻得很深。但这项任务原定于2018年发射，甚至在与俄罗斯的紧张关系升级之前，就已经因为技术问题和COVID-19大流行而推迟了。欧空局不得不从根本上重新考虑飞行任务，以便在没有俄罗斯航天局参与的情况下进行，俄罗斯航天局本应负责建造着陆器，战争带来的现状导致欧空局只能从头设计的新着陆器，并依靠美国国家航空航天局来填补任务计划中剩余的漏洞。根据协议，NASA 将提供在 2028 年发射 ExoMars 的能力，并为着陆器提供制动发动机。美国国家航空航天局还将为漫游车提供放射性同位素加热器。未来的电池镅 RHU 是欧洲利用放射性同位素能源装置（ENDURE）项目的一部分。由于这些装置含有放射性材料，因此需要在发射前进行认证。莱斯特大学（University of Leicester）的物理学家和太空动力系统专家理查德-安布罗西（Richard Ambrosi）说，该合作项目正在努力满足2028年的发射安全要求。ENDURE公司的目标是在本十年结束前开发出能够为航天器提供电力而不仅仅是热量的镅电池，以便在2030年代初及时执行欧空局的一系列月球任务。RHU使用的是放射性衰变自然产生的热量，而核电池（称为放射性同位素热电发电机）则将热量转化为电能。位于英国塞拉菲尔德的国家核实验室将利用英国民用发电厂的乏核燃料制造加热器和电池所需的镅颗粒。萨瑟兰说，欧空局拥有自己的加热装置将使该机构能够扩大其探索范围。他说："在火山口等阴暗区域或夜间为飞行系统保温的能力将使以前无法进入的区域得以探索，并延长任务的寿命。" ... PC版： 手机版：

SpaceX 的创新能否拯救 NASA 的火星任务？

SpaceX 的创新能否拯救 NASA 的火星任务？ 访问：Saily - 使用eSIM实现手机全球数据漫游 安全可靠 源自NordVPN 这幅插图展示了多个机器人联手将美国国家航空航天局（NASA）的"勇气号"火星探测器从火星表面采集的样本运送到地球的概念。图片来源：NASA/JPL-Caltech美国国家航空航天局局长比尔-纳尔逊在2024年4月15日的新闻发布会上说，目前设想的任务太昂贵、太慢。美国国家航空航天局给了私营公司一个月的时间提交建议书，以便以更快、更经济的方式将样本运回。作为一名研究宇宙学并撰写了一本关于早期火星任务的书的天文学家，我一直在关注着样本返回的传奇故事。火星是寻找地球以外生命最近和最好的地方，如果美国宇航局这项雄心勃勃的任务失败，科学家们将失去了解这颗红色星球更多信息的机会。火星的宜居性1976年，美国国家航空航天局（NASA）的首次火星表面探测任务显示，火星是一个寒冷的沙漠，如果没有厚厚的大气层保护生命免受太阳紫外线的辐射，这个星球是不适合人类居住的。但过去十年的研究表明，在几十亿年前，火星可能要温暖湿润得多。好奇号"和"毅力号"漫游车分别表明，地球的早期环境适合微生物生命的生存。他们在遥远的过去发现了生命的化学构件和地表水的迹象。2012年登陆火星的"好奇号"仍在工作；它的孪生兄弟"毅力号"于2021年登陆火星，将在样本送回任务中发挥关键作用。为什么天文学家想要火星样本美国国家航空航天局第一次在火星岩石中寻找生命是在 1996 年。科学家声称他们在火星陨石 ALH84001 中发现了微小的细菌化石。这块陨石是 1.3 万年前降落在南极洲的一块火星陨石，于 1984 年被打捞上来。科学家们对这块陨石是否真的孕育过生物意见不一，如今大多数科学家都认为没有足够的证据证明这块陨石含有化石。在过去的 40 年里，地球上发现了几百颗火星陨石。这些陨石都是掉落到地球上的免费样本，因此尽管研究它们似乎很直观，但科学家们无法确定这些陨石来自火星的哪个地方。此外，这些陨石是在撞击中被炸离地球表面的，这些剧烈的事件很容易破坏或改变岩石中微妙的生命证据。从一个已知过去曾是生命乐园的地区带回样本是无可替代的。因此，该机构面临着每盎司 7 亿美元的价格标签，使这些样本成为有史以来收集的最昂贵的材料。令人信服的复杂使命将火星岩石带回地球是美国宇航局尝试过的最具挑战性的任务，第一阶段已经开始。毅力号已经采集了二十多个岩石和土壤样本，并将它们放置在杰泽罗陨石坑的地面上，该地区可能曾经被水淹没，孕育过生命。漫游车将样本放入试管大小的容器中。一旦漫游车装满了所有的样品管，它就会把它们收集起来，带到美国宇航局样品回收着陆器的着陆点。样本回收着陆器包括一枚火箭，用于将样本送入环绕火星的轨道。欧洲航天局设计了一个地球返回轨道器，它将在轨道上与火箭会合，并捕获篮球大小的样本容器。然后，样本将被自动密封到一个生物封闭系统中，并被转移到地球返回轨道器的一部分地球进入舱中。经过漫长的回家之旅，进入舱将跳伞降落到地球表面。这项任务涉及漫游车、着陆器、火箭、轨道器以及两个航天机构的协调，其复杂的编排是史无前例的。这也是预算膨胀和时间漫长的罪魁祸首。样本回报带来巨大财务问题火星取样返回计划给美国国家航空航天局的预算造成了巨大缺口，威胁到其他需要资金的任务。这项任务背后的美国国家航空航天局中心喷气推进实验室，刚刚裁掉了500多名员工。火星取样返回号的预算可能是裁员的部分原因，但也可能是因为喷气推进实验室的行星任务过多，预算被削减。在过去一年里，一份独立审查委员会的报告和美国航天局监察长办公室的一份报告对取样返回任务的可行性提出了深切的担忧。这些报告称该任务的设计过于复杂，并指出了通货膨胀、供应链问题以及不切实际的成本和进度估计等问题。美国国家航空航天局（NASA）也感受到了来自国会的压力。参议院拨款委员会将 2024 财年 NASA 的行星科学预算削减了 5 亿多美元。如果 NASA 无法控制成本，这项任务甚至可能被取消。发散思维面对这些挑战，美国国家航空航天局（NASA）向私营企业发出了创新设计的征集令，目的是降低任务的成本和复杂性。提案截止日期为 5 月 17 日，对于这样一项具有挑战性的设计工作来说，时间非常紧迫。喷气推进实验室（Jet Propulsion Laboratory）的专家们花了十多年的时间才完成了这一计划，私营公司很难在此基础上有所改进。在这种情况下，一个重要的潜在参与者就是商业太空公司 SpaceX。美国国家航空航天局（NASA）已经在美国重返月球的问题上与 SpaceX 合作。在"阿特米斯三号"任务中，SpaceX将尝试 50 多年来人类首次登陆月球。然而，SpaceX 将用于 Artemis 的大型星际飞船火箭只进行了三次试飞，还需要进行更多的开发，美国国家航空航天局才会信任它运送人类货物。原则上，"星际飞船"火箭可以在一次为期两年的任务中运回大量火星岩石，而且成本要低得多。但是，"星际飞船"也有很大的风险和不确定性。目前还不清楚该火箭是否能送回"毅力号"已经收集到的样本。星际飞船使用发射台，回程时需要加油。但是杰泽罗环形山没有发射台或加油站。星际飞船的设计目的是载人，但如果宇航员去火星采集样本，SpaceX 将需要比目前测试的星际飞船火箭更大的星际飞船。派遣宇航员也会带来额外的风险和成本，而且使用人员的战略最终可能会比 NASA 目前的计划更加复杂。面对所有这些压力和限制，美国国家航空航天局（NASA）决定等待私营部门能否提出一个成功的解决方案。答案将在下个月揭晓。作者：亚利桑那大学天文学特聘教授 Chris Impey。改编自最初发表在《对话》上的一篇文章。 ... PC版： 手机版：

欧空局“火星快车”以壮观的火星图像纪念25000圈轨道飞行

欧空局“火星快车”以壮观的火星图像纪念25000圈轨道飞行 欧空局的"火星快车"轨道飞行器在庆祝其第25,000次轨道飞行时，捕捉到了一幅令人惊叹的火星高空图像，其中包括塔西斯地区和火卫一。二十多年来，这项任务广泛绘制了火星大气层地图，研究了火星卫星，并对火星表面和地质特征提出了新的见解，极大地推动了我们对火星的了解。图片来源：ESA/DLR/柏林联邦大学火星快车于 2003 年底抵达火星，并于 2023 年 10 月 19 日完成其第 25000 次轨道飞行。在到达火星后的二十年里，轨道器彻底改变了我们对火星的认识。它比以往任何时候都更完整地描绘了火星的大气层，追溯了火星表面水的历史，对两颗火星小卫星进行了前所未有的详细研究，并传回了令人惊叹的火星三维景象。这张新照片也不例外。它的重点是塔西斯地区，该地区占火星表面的四分之一，是火星著名的巨型火山所在地。这里可以看到许多火山：奥林帕斯火山、阿尔西亚火山、帕沃尼斯火山和阿斯克雷乌斯火山，以及约维斯火山、比布利斯火山和尤利西斯托鲁斯火山。奥林帕斯火山（Olympus Mons）是最大的火山，高达近 22 千米（相比之下，地球上的珠穆朗玛峰只有 8.8 千米）。这幅来自欧空局火星快车的图像显示了火星的一个切面，以纪念欧空局火星快车的一个里程碑：它绕红色星球运行的第25000个轨道。这幅令人惊叹的景象展示了火山、山谷、陨石坑、云层，甚至还有火星最大的卫星火卫一的飞临。这幅图像由火星快车的高分辨率立体相机（HRSC）于 2023 年 10 月 19 日在第 25000 轨道上收集的数据组成。它是利用垂直于火星表面的天底通道视场和高分辨率立体相机彩色通道的数据制作的。地面分辨率小于450米/像素，图像中心约为2°N/248°E。图片来源：欧空局/德国航天中心/柏林大学峡谷和云彩火星上的火山虽然迷人，但它们并不是这里唯一有趣的特征。令人兴奋的是，火星快车还捕捉到了一位不速之客，它就是火星最大的卫星火卫一。按照太阳系的标准，火卫一距离火星非常近，它的轨道距离火星表面只有 6000 公里。而我们自己的月球距离地球表面大约 38.5 万公里。Noctis Labyrinthus 的裂缝峡谷火星快车曾多次观测过，包括在可视化飞越中也可以在三座火山横切画面的下方看到。在奥林匹斯山北面可以看到Lycus Sulci的大型滑坡，右上方还有Tantalus Fossae的沟谷。火星快车以前也探索过这些地貌。在画面的底部可以看到一些迷人的天气特征，蓝色的色彩悄然出现在这个原本沙色的场景中。这些色彩斑斓的云带是云：右边是一小条明亮的云带，左边是波纹状的"利波"云。当成堆的气流越过下方地形上的障碍物（如隆起的山脊）时，就会产生利波云，并在此过程中获得爆发式的速度。然后，气流在山脊的避风（利）面形成波浪状特征。这幅来自欧空局火星快车的图像显示了火星的一个切面，以纪念欧空局火星快车的一个里程碑：第25000圈轨道运行。这幅令人惊叹的景象展示了火山、山谷、陨石坑、云层，甚至还有火星最大的卫星火卫一的飞临。地形上贴着许多标签，突出了值得注意的特征和区域。图片来源：ESA/DLR/柏林联邦大学探索火星火星快车号在过去二十年里揭示了大量有关火星的信息而且还没有停止。轨道飞行器将继续拍摄火星表面图像、绘制火星矿物图、探索火星大气的成分和循环、探测火星地壳下的情况以及研究火星环境。航天器的高分辨率扫描仪负责拍摄这些新图像，这些图像向我们展示了从风雕刻的山脊和沟槽到巨型火山侧面的天坑，再到撞击坑、构造断层、河道和古老的熔岩池等一切。这项任务在其寿命期间取得了巨大的成果，使我们对我们的行星邻居有了比以往任何时候都更加全面和准确的了解。火星快车高分辨率立体相机（HRSC）由德国航空航天中心（DLR）开发和运行。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

英国航天局斥资 740 万英镑开展月球、火星和金星探测项目

英国航天局斥资 740 万英镑开展月球、火星和金星探测项目 获得资助的七个项目之一是空间科学与探索双边计划帮助伦敦大学皇家霍洛威学院为印度空间研究组织的 Chandrayaan-2 和 Shukrayaan 轨道器开发软件。Chandrayaan-2 轨道器将帮助探测月球南极的地表下冰，而 Shukrayaan 将绘制金星表面地图这项工作非常重要，因为金星被厚厚的云层覆盖，很难绘制金星表面地图。获得最多资助的项目名为 I-MIM（国际火星冰成像仪），将由开放大学与加拿大航天局（CSA）合作开展。开放大学将为"国际火星冰层探测仪"任务的火星多光谱和立体成像仪开发高性能探测器，以便绘制火星表面水冰沉积地图。各项任务概述如下：Chandrayaan-2 和 Shukrayaan（皇家霍洛威学院和印度空间研究组织，印度）30.6万英镑 为探测月球南极地表下的冰层和绘制金星表面地图的任务处理多波段雷达和开发分析软件。Star-X（莱斯特大学和美国国家航空航天局）65 万英镑 利用时域法和"多信使"天体物理学研究宇宙形成的高级科学数据产品，可通过门户网站和英国数据档案获取。FIR 任务（苏塞克斯大学和美国国家航空航天局）110 万英镑 为潜在的探测任务提供超导探测器、探测器系统、光学仪器、滤波器和数据管道，以调查行星系统的形成和星系的演变。HABIT（阿伯丁大学和日本宇宙航空研究开发机构）32 万英镑 为研究水循环、化学和宜居性的火星车/着陆器提供监测空气和地面温度、风、湿度和盐类水合状态的仪器I-MIM（开放大学和加拿大 CSA）200 万英镑 用于国际火星冰雪成像仪任务的火星多光谱和立体成像仪的高性能探测器，用于绘制火星表面可接触到的水冰沉积物。月球光谱学（莱斯特大学和日本 iSpace）150 万英镑 牵头开发基于喇曼激光光谱仪的喇曼分析光谱仪，用于商业小型月球着陆器和漫游车，以探索月球表面的空间资源利用。宇宙立方（剑桥大学和美国国家航空航天局）150 万英镑 负责立方体卫星的项目、有效载荷和科学、飞行任务和空间平台，该卫星将部署一个精密辐射计，用于测量宇宙微波背景的光谱畸变。根据政府的说法，在之前的几轮资助中，这些项目已经获得了 40 万英镑的资助，因此这次追加的 760 万英镑将使资助总额达到 800 万英镑。人们对太空旅行科学计划的一个普遍抱怨就是费用太高；相对而言，800 万英镑在太空方面的花费并不算多，而且就这笔钱所帮助的项目数量而言，似乎花得很值。了解更多：英国政府新闻稿 ... PC版： 手机版：

欧空局火星快车在火星南极地区发现神秘的"蜘蛛"地貌

欧空局火星快车在火星南极地区发现神秘的"蜘蛛"地貌 在画面左侧的黑暗区域可以看到许多这样的斑点，该区域位于火星一个绰号为印加城的地方的外围。之所以叫这个名字，原因显而易见，这些线性的、近乎几何形状的山脊网络让人联想到印加废墟。图片来源：ESA/DLR/柏林大学这幅斜透视图可以看到火星上被昵称为"印加城"（正式名称为 Angustus Labyrinthus）的地方。其原因并不神秘，线状的山脊网络让人联想到印加废墟。可以看到被称为"蜘蛛"的地貌痕迹；这些小而深的地貌是二氧化碳气体在阳光下升温并冲破上覆冰层而形成的。图片来源：ESA/DLR/柏林大学冒出的气体夹杂着黑色尘埃，以高大喷泉或间歇泉的形式从冰层裂缝中喷射而出，然后回落并沉淀在冰面上。这就形成了直径在 45 米到 1 公里之间的黑斑。同样的过程也会在冰层下刻画出特有的"蜘蛛形"图案因此，这些黑斑是蜘蛛可能潜伏在冰层下的预兆。欧空局的另一个火星探测器ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO)对蜘蛛的卷须状图案进行了特别清晰的成像（见下图）。TGO捕捉到的蜘蛛位于火星快车号新图像显示的区域附近，但不在该区域内。火星快车"的视角显示了逸出的气体和物质在表面形成的黑点，而 TGO 的视角还捕捉到了下方冰层上雕刻的蜘蛛网状通道。这张图片显示的是欧空局 ExoMars 痕量气体轨道器上的 CaSSIS（彩色和立体表面成像系统）仪器在火星南极附近看到的被称为"蜘蛛"的地貌。当春天的阳光洒在黑暗的冬季沉积的二氧化碳层上时，这些地貌就形成了。阳光使沉积层底部的二氧化碳冰升温并转化为气体，气体随之积聚并冲破上覆的冰层。冒出的气体夹杂着黑色的尘埃，通过冰层的裂缝喷射而出，形成高高的喷泉或间歇泉，然后又落回冰层，沉淀在冰层表面，形成黑斑。同样的过程会在冰层下刻画出特有的"蜘蛛形"图案：这里显示的就是同样的图案。图片来源：ESA/TGO/CaSSIS在火星快车的图像中，我们可以看到上述黑点，它们匍匐在高耸的山丘和广袤的高原上。不过，大部分黑点都出现在左侧的黑暗区域，该区域位于火星一个绰号为"印加城"的地方的外围。这个名字的由来并不神秘，其线形、近乎几何形状的山脊网络让人联想到印加废墟。印加城的正式名称是"Angustus Labyrinthus"，于 1972 年由美国宇航局的水手 9 号探测器发现。这幅印加城及其隐藏的蛛形纲居民的新景象是由火星快车的高分辨率立体相机拍摄的。还有一个带标签的版本；点击下面的图片，探索该区域，发现更多关于这里不同地貌的信息。这幅斜透视图显示的是火星上一个被昵称为"印加城"的地方。这个绰号的由来并不神秘，其线形、近乎几何形状的山脊网络让人联想到印加废墟。印加城的正式名称是"Angustus Labyrinthus"，由美国宇航局的水手9号探测器于1972年发现。图片来源：ESA/DLR/柏林联邦大学我们仍然不清楚印加城究竟是如何形成的。可能是沙丘随着时间的推移变成了石头。也许是岩浆或沙子等物质从火星岩石的断裂处渗入。或者，这些山脊可能是"eskers"，与冰川有关的蜿蜒结构。印加城的"城墙"似乎是一个直径为 86 公里的大圆圈的一部分。因此，科学家怀疑这座"城市"坐落在一个大陨石坑中，而这个大陨石坑本身是由来自太空的岩石撞击地球表面而形成的。这种撞击很可能导致周围平原出现断层，然后被不断上升的熔岩填满，并随着时间的推移逐渐消失。这张彩色编码地形图显示了火星南极地区的一片地形。该区域被昵称为"印加城"（更正式的名称是"Angustus Labyrinthus"），其特点是有令人联想到印加废墟的线状山脊，以及被称为"蜘蛛"的小而黑的地貌痕迹。这些都是二氧化碳气体在阳光下升温，冲破上覆冰层而形成的。这幅图是根据欧空局火星快车 2024 年 2 月 27 日收集的数据绘制的，以该地区的数字地形模型为基础，从中可以得出地形地貌。地表较低的部分用蓝色和紫色表示，而海拔较高的区域则用白色和红色表示，如右上方的比例尺所示。图片来源：ESA/DLR/柏林大学在画面的中间部分，地貌发生了一些变化，圆形和椭圆形的大漩涡产生了一种让人联想到大理石的效果。这种效果被认为是层状沉积物被长期磨损后产生的。在画面的右侧中心位置，有几座突出的陡峭平顶丘陵，高出周围地形 1500 多米。随着时间的推移，较软的物质被风流、水流或冰流侵蚀，留下较硬的物质，形成了这些山丘。右边（北边）的地面越来越多地覆盖着光滑的浅色灰尘。在这里的高原上，可以看到一些蜘蛛的踪迹，它们潜伏在各种峡谷和低谷中。这幅立体图像以三维方式显示了火星南极附近的一个区域。该区域的特点是Angustus Labyrinthus（火星的一个部分，因其线状山脊而被昵称为"印加城"）和被称为"蜘蛛"的暗色特征的痕迹。它是根据欧空局火星快车轨道器上的高分辨率立体相机（HRSC）于 2024 年 2 月 27 日拍摄的数据生成的。使用红-绿或红-蓝眼镜观看时，可获得三维视图。图片来源：ESA/DLR/柏林联邦大学火星快车号在过去二十年间揭示了大量有关火星的信息。该轨道器继续对火星表面进行成像，绘制火星矿物图，探索火星大气的成分和循环，探测火星地壳下的情况，并研究火星环境。航天器的高分辨率可见光谱仪向我们展示了从风雕刻的山脊和沟槽到巨大火山侧面的天坑，再到撞击坑、构造断层、河道和古老的熔岩池等一切。这项任务在其寿命期间取得了巨大的成果，使我们对我们的行星邻居有了比以往任何时候都更加全面和准确的了解。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

俄罗斯11日发射“月球-25”号探测器。这是俄罗斯近50年来首次登月任务。

俄罗斯11日发射“月球-25”号探测器。这是俄罗斯近50年来首次登月任务。 此次任务的主要目标是完善软着陆技术，并有可能成为首个在月球南极地区着陆的探测器。此外，探测器还将寻找包括水在内的自然资源，并研究空间射线和电磁辐射对月球表面的影响。 （塔斯社）