微型火星探測器的成功預示著深空立方衛星的新時代

兩顆小巧的航天器 MarCO-A 和 MarCO-B,為 NASA 的 InSight 著陸器充當通訊中繼

從太空看到的火星,由 MarCO-B 立方衛星在 NASA 的 InSight 著陸器成功降落在紅色星球表面後不久拍攝。MarCO-B 的太陽能電池板在影像的右側可見。

行星際立方衛星的時代已經明確來臨。

不到七個月前,還沒有微型航天器航行到地球軌道之外。但兩顆公文包大小的探測器剛剛開闢了一條通往火星的道路,覆蓋了 3.01 億英里的深空距離(4.84 億公里),並在後者成功降落在紅色星球星期一(11 月 26 日)期間,傳回了來自 NASA 的 InSight 著陸器的資料。

任務團隊成員說,這兩艘名為 MarCO-A 和 MarCO-B 的 NASA 微型航天器,甚至拍攝了火星照片,並幫助研究人員收集了一些關於火星大氣層的資料。[NASA 的 InSight 火星著陸器:全面報道]


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MarCO 首席工程師、來自 NASA 噴氣推進實驗室 (JPL)(位於加利福尼亞州帕薩迪納)的 Andy Klesh 在週一 JPL 舉行的著陸後新聞釋出會上說:“這個專案團隊,實際上主要是兼職人員,已經證明了我們試圖透過這次任務展示的技術。”

Klesh 補充說,耗資 1800 萬美元的 MarCO 專案(其名稱是“火星立方體一號”的縮寫)的主要目標包括“能夠支援像 InSight 這樣的大型航天器,以便它能夠執行其出色的科學任務”,以及展示“我們可以將更小、更專注、風險更高的任務帶入太陽系”。

他說,該任務還旨在“將我們為這些小型航天器建立的社群也帶進來”。Klesh 說,這個社群包括許多年輕的、職業生涯早期的工程師和科學家,其中許多人仍然是大學本科生。

MarCOs 與 InSight 於 5 月 5 日在加利福尼亞州范登堡空軍基地的聯合發射聯盟宇宙神 V 型火箭上發射升空。這也是第一次;以前每次 NASA 的行星際任務都是從佛羅里達州太空海岸發射升空的。

MarCOs 沒有連線到 InSight。它們自行前往火星,以便能夠就位進行資料中繼工作。這是一項重要的任務,因為沒有 NASA 火星軌道飛行器能夠立即中繼 InSight 進入、下降和著陸資訊回家。

MarCO 是一項演示任務,測試三個主要技術元件:一種特殊的高增益天線、一個壘球大小的微型無線電裝置以及一種使用滅火器中常見物質的冷氣體推進系統。

最後一點解釋了這對組合的暱稱“WALL-E”和“EVE”。在 2008 年的皮克斯電影《WALL-E》中,同名機器人使用滅火器在太空中飛馳,追逐其技術更先進的朋友 EVE,後者配備了機載推進系統。

MarCO-A (EVE) 和 MarCO-B (WALL-E) 都配備了現成的攝像頭髮射升空。EVE 的攝像頭效果不佳,但 WALL-E 設法從遠處和近處拍攝了火星的照片。事實上,任務團隊已經發布了一張壯麗的紅色星球照片,這是 WALL-E 在星期一從大約 4,700 英里(7,600 公里)的距離拍攝的,就在 InSight 成功著陸後幾分鐘。

NASA 官員在星期三(11 月 28 日)的一份宣告中說,WALL-E 還試圖拍攝火星的兩顆小衛星,火衛一和火衛二,但沒有透露這個小探測器是否成功實現了這一目標。

我們可能很快會看到更多 WALL-E 的照片。MarCO 團隊最初專注於透過這兩顆立方衛星獲取 InSight 資料。但是 Klesh 和他的同事現在有時間更深入地研究 MarCO 資料,其中包括生命體徵資訊,以及 WALL-E 收集的影像和一些 EVE 無線電科學。[NASA 的 InSight 火星著陸器:驚人的著陸日照片!]

EVE 在星期一的相遇期間飛過火星後面,因此 MarCO 團隊正在調查紅色星球的大氣層如何扭曲了探測器的訊號。任務團隊成員說,這些資訊可以揭示關於大氣厚度和成分的細節。

Klesh 說:“我們不僅進行了技術演示,不僅能夠取回影像,而且還能夠在那裡進行一些科學研究。”

儘管 WALL-E 和 EVE 圓滿完成了他們的主要任務,現在正飛速遠離紅色星球,但他們的工作可能尚未完成。JPL 小型航天器專案經理 John Baker 告訴 Space.com,如果他們足夠接近這樣的天體,並且團隊獲得了延長任務的資金,這對組合未來可能會觀測小行星或其他天體。

如果一切按計劃進行,其他小型航天器將很快跟隨 MarCOs 進入深空。大量的立方衛星已在探索任務-1 (EM-1) 上得到驗證,這是 NASA 太空發射系統巨型火箭的首次飛行,目前的目標是 2020 年 6 月。

EM-1 的主要目標包括將 NASA 的獵戶座載人艙(不載客)送上為期三週的繞月航行。立方衛星正在搭便車,並將做各種不同的事情。例如,月球手電筒探測器將尋找月球表面的水冰,近地小行星偵察兵將使用太陽帆前往太空岩石並近距離探測它,而生物哨兵將研究深空輻射如何影響 DNA 和 DNA 修復機制。

這只是一點點。將有十幾顆以上的立方衛星在 EM-1 上飛行;您可以在此處瞭解更多關於其中一些衛星的資訊。

Baker 在星期三的 NASA 宣告中說:“立方衛星具有將攝像頭和科學儀器帶到深空的巨大潛力。”“它們永遠不會取代 NASA 最擅長開發的更強大的航天器。但它們是低成本的順風車,可以讓我們以新的方式進行探索。”

耗資 8.5 億美元的 InSight 任務——其名稱是“使用地震調查、大地測量和熱傳輸進行內部探索”的縮寫——將花費近兩個地球年的時間,透過鑽地熱探針和一套超靈敏地震儀來研究火星的內部組成。任務團隊成員說,結果應該揭示關於岩石行星形成的關鍵細節。

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Mike Wall 自 2010 年以來一直為 Space.com 撰稿。他關於尋找外星生命的書《Out There》於 2018 年 11 月 13 日出版。在成為一名科學作家之前,Michael 曾擔任爬行動物學家和野生動物生物學家。他擁有澳大利亞悉尼大學進化生物學博士學位、亞利桑那大學學士學位和加利福尼亞大學聖克魯斯分校科學寫作研究生證書。

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