毅力号火星车开始其在火星上的首次科学活动

毅力号火星车开始其在火星上的首次科学活动

毅力号的Mastcam-Z成像系统在范·齐尔远望台拍摄了这张360度全景图,在机智号直升机首次飞行期间,火星车停在这里。这幅24亿像素的全景图由992张图片拼接而成。 影像来源:NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS 这位六轮科学家正向南探索杰泽罗火山口的湖床,寻找古代微生物生命的迹象。 6月1日,NASA的毅力号火星车离开“奥克塔维亚·E·巴特勒”着陆点,拉开了其任务的科学阶段。直到最近,火星车一直在进行系统测试或调试,并支持机智号火星直升机一个月的飞行测试。 在这第一次科学活动的前几周,任务小组将把火星车开到一个低洼的远望台,火星车可以在那里勘测杰泽罗火山口的一些最古老的地质特征,并且他们将上线火星车的自动导航和采样系统。 这张向西望向Séítah火星地质单元的图片是由NASA的机智号火星直升机在2021年5月22日的第六次飞行中从33英尺(10米)的高度拍摄的。 影像来源:NASA/JPL-Caltech 当毅力号在6月1日完成其调试阶段时,火星车已经测试了其氧气发生器MOXIE仪器,并进行了机智号直升机的技术演示飞行。它的相机已经拍摄了超过75000张图片,它的麦克风记录了火星的第一个音频音轨。 “我们正在把漫游车的调试阶段以及着陆点放在我们的后视镜中,然后上路,”位于南加州的NASA喷气推进实验室的毅力项目经理詹妮弗·特罗珀说(Jennifer Trosper)说。“在接下来的几个月里,毅力号将探索一块1.5平方英里[4平方公里]的火山口底部。正是在这个地方,将收集来自另一个星球的第一批样本,以便由未来的任务送回地球。” 此次任务的科学目标是研究杰泽罗地区,以了解该地区的地质情况和过去的可居住环境,并寻找古代微生物的迹象。该团队将识别并收集最具吸引力的岩石和沉积物样本,未来的任务可以将其带回地球进行更详细的研究。毅力号还将进行测量和测试技术,以支持未来人类和机器人对火星的探索。 毅力号的Mastcam-Z成像系统在范·齐尔远望台拍摄了这张360度全景图,在机智号直升机首次飞行期间,火星车停在这里。这幅24亿像素的全景图由992张图片拼接而成。这些照片是在2021年4月15日至26日期间拍摄的,也就是该任务的第53至64个火星日。 影像来源:NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS 独特的地质 在横跨数百个太阳日(或火星日)的第一次科学活动中,火星车将探索两个独特的地质单元,在其中可以发现杰泽罗最深(和最古老)的裸露基岩层和其他有趣的地质特征,从而实现任务的所有科学目标。第一个单元被称为“火山口底部断裂粗糙区”,是充满火山口的杰泽罗底部。相邻的单元被命名为“Séítah”(在纳瓦霍语中意思是“在沙子中”),拥有相当一部分火星基岩,但也是山脊、层状岩石和沙丘的所在地。 “为了在分配的时间内对两个单位公平对待,该团队想出了火星版的旧汽车俱乐部式地图。”喷气推进实验室的凯文·汉德(Kevin Hand)说,他是一名天体生物学家,和孙薇薇(Vivian Sun)一起担任这项科学活动的联合负责人。“我们已经规划好了路线,包括可选的岔路口,并标出了沿途感兴趣的区域和可能存在的障碍物。” 沿途的大部分挑战预计将以沙丘的形式出现,这些沙丘位于手套状的Séítah单元内。为了应对这些挑战,火星车团队决定毅力号将主要在火山口底层断裂的粗糙地带或沿着它和Séítah的边界线行驶。当需要的时候,毅力号将在Séítah单元中进行“踩点”,直接进入感兴趣的特定区域。 这项活动的目标是确定这些单元中哪四个位置最能说明杰泽罗火山口的早期环境和地质历史。当科学团队决定一个地点是合适的时候,他们会收集一到两个样本。 “从火山口底部断裂粗糙区和Seitah地质单元开始,我们可以从一开始就开始对杰泽罗的勘探。”汉德说。“38亿年前,这片区域至少在100米(328英尺)深的水下。我们不知道岩石和岩层露头会告诉我们什么,但我们很高兴能开始工作。” 第一次科学活动将在火星车返回其着陆点时完成。届时,毅力号将行驶1.6至3.1英里(2.5至5公里),毅力号的43个样品管中有多达8个可能装满了火星岩石和岩浆(破碎的岩石和灰尘)。接下来,毅力号将向北然后向西行进,前往其第二次科学活动的地点:杰泽罗的三角洲地区。三角洲是杰泽罗环形山内一条古河和一个湖泊汇合处的扇形遗迹。这个地方可能有特别丰富的碳酸盐–在地球上,这些矿物可以保存古代生命的化石痕迹,并可能与生物过程有关。 毅力号第一次科学活动的开始也标志着团队的转变:6月7日,詹妮弗·特罗珀(Jennifer Trosper)成为该任务的新项目经理。她接替马特·华莱士,后者将成为喷气推进实验室行星科学副主任。 “从旅者号到勇气号、机遇号、好奇号到毅力号,马特在NASA有史以来的每一个火星车的设计、建造和运营中都发挥了关键作用,”特罗珀说。“虽然这个项目正在失去一位伟大的领袖和值得信赖的朋友,但我们知道马特将继续为行星科学界做出伟大的事情。” 这张有注释的杰泽罗陨石坑图片描绘了毅力号第一次科学活动的路线(黄色标记)和第二次科学活动的路线(浅黄色标记)。 影像来源:NASA/JPL-Caltech/University of Arizona 关于该任务的更多信息 毅力号在火星上任务的一个关键目标是天体生物学,包括寻找古代微生物生命的迹象。该火星车将描述该星球的地质和过去的气候特征,为人类探索红色星球铺平道路,并将成为收集和保存火星岩石和风化层的第一个任务。 随后的NASA任务将与ESA(欧洲航天局)合作,向火星发送航天器,从火星表面收集这些密封样本,并将其送回地球进行深入分析。 火星2020计划是NASA月球到火星探测计划的一部分,其中还包括阿尔忒弥斯(Artemis)月球探测计划,这将为人类探索这颗红色星球做准备。 位于加州帕萨迪纳的加州理工学院为美国宇航局管理的JPL建造并管理毅力号探测器的运作。 关于毅力号的更多信息,请访问: mars.nasa.gov/mars2020/ nasa.gov/perseverance 参考来源: https://www.nasa.gov/feature/jpl/nasa-s-perseverance-rover-begins-its-first-science-campaign-on-mars

木卫二内部温度可能足以为海底火山提供燃料

木卫二内部温度可能足以为海底火山提供燃料

该插图于2020年12月更新,描绘了NASA的欧罗巴快船探测器。该任务预计在2024年发射,将调查木卫二及其内部海洋是否具备适宜生命存在的条件。 影像来源:NASA/JPL-Caltech 木星的卫星木卫二有一个覆盖着巨大的全球海洋的冰壳。下面的岩石层可能热到让岩质地幔足以融化,导致海底火山。 新的研究和计算机模型显示,木星的卫星木卫二的海底可能在最近发生过火山活动——而且可能仍然在发生。美国国家航空航天局(NASA)即将在2024年发射欧罗巴快船(Europa Clipper)探测器,它将飞近这颗冰冷的卫星,收集测量数据,为最近的发现提供线索。 科学家们有强有力的证据表明,木卫二的冰层和岩石内部之间存在着一个巨大的海洋。这项新研究表明,木卫二可能有足够的内部热量部分融化这一岩石层,这个过程可能为海底的火山提供能量。最近对这种内部热量是如何产生和传递的3D模型是迄今为止对这种内部热量对木卫二的影响最详细、最彻底的研究。 木卫二的岩质地幔之所以热到足以融化,关键在于木星对其卫星的巨大引力。当木卫二围绕着这颗气态巨行星旋转时,这颗冰冷的卫星的内部会发生弯曲。弯曲迫使能量进入木卫二内部,然后以热量的形式渗出(想想回形针是如何反复弯曲产生热量的)。木卫二内部弯曲得越多,产生的热量就越多。 最近发表在《地球物理研究快报》上的这项研究,详细模拟了木卫二的岩石部分在木星引力的牵引下如何弯曲和加热。它显示了热量在哪里消散,以及它如何融化岩石地幔,从而增加了海底火山爆发的可能性。 几十年来,木卫二上的火山活动一直是人们猜测的话题。相比之下,木星的卫星木卫一明显是有火山。那里的数百座火山喷发出熔岩喷泉,并喷射出高达250英里(400公里)的火山气体和尘埃,这些活动是由于木星的引力造成的相同类型的内部加热所致。但是木卫二比木卫一离它的主行星更远,所以科学家们想知道在冰封的表面下是否会有类似的效应。 科学家的发现表明,木星的卫星木卫二的内部可能由一个铁核组成,被岩石地幔包围,与冰壳下的海洋直接接触。新的研究模型揭示了内部热量如何为海底火山提供燃料。 影像来源:NASA/JPL-Caltech/Michael Carroll 在捷克共和国查尔斯大学的玛丽·贝侯科娃(Marie Běhounková)领导下,作者进一步预测,火山活动最有可能发生在木卫二的两极附近——这一纬度产生最多的热量。他们还研究了火山活动是如何随着时间的推移而演变。寿命长的能源为潜在生命的发展提供了更多的机会。 海底火山如果存在的话,可能会为热液系统提供动力,就像那些为地球海洋底部的生命提供燃料的系统一样。在地球上,当海水与热岩浆接触时,相互作用产生了化学能。正是来自这些热液系统的化学能,而不是来自阳光,帮助我们的海洋深处的生命生存。木卫二海底的火山活动可能是支持该卫星海洋潜在宜居环境的一种方式。 “我们的发现提供了更多的证据,表明木卫二的地下海洋可能是一个适合生命出现的环境。”贝侯科娃说。“木卫二是少有的可能维持了数十亿年的火山活动的行星体之一,也可能是地球之外唯一一个拥有大型水库和长期能量来源的行星。” 直接观测 当欧罗巴快船探测器在2030年达到预定目标时,NASA的科学家们将有机会对新的预测进行测试。该探测器将围绕木星运行,并对木卫二进行数十次近距离飞行,以绘制木卫二地图并调查其组成。在它收集的科学数据中,飞船将对木卫二表面进行详细调查,并对木卫二稀薄的大气层进行采样。 表面和大气观测将使科学家有机会了解更多关于木卫二内部海洋的情况,如果水通过冰壳向上渗透的话。科学家们认为,海洋和地壳之间的物质交换会在表面留下海水的痕迹。他们还认为,这种交换可能会释放出气体,甚至可能是水蒸汽柱,喷射出的粒子可能包含来自海底的物质。 随着欧罗巴快船测量木卫二的重力场和磁场,这些区域的异常,特别是两极的异常,可能有助于确认新研究所预测的火山活动。 “木卫二的海底可能会出现炎热的岩石内部和火山,这增加了木卫二海洋适宜居住的可能性,”美NASA位于南加州喷气推进实验室的欧罗巴快船项目科学家罗伯特·帕帕拉多(Robert Pappalardo)说。“我们也许可以用欧罗巴快船计划中的重力和成分测量来测试这一点,这是一个令人兴奋的前景。” 有关任务的更多信息 诸如欧罗巴快船这样的任务有助于促进天体生物学领域的发展,即对可能孕育我们所知的生命的遥远世界的变量和条件的跨学科研究。虽然欧罗巴快船不是探测生命的任务,但它将对木卫二进行详细侦察,并调查这颗冰冷的卫星及其表面下的海洋是否有能力支持生命。了解木卫二的可居住性将有助于科学家更好地了解地球上的生命如何发展,以及在我们的星球之外发现生命的可能性。 由位于加州帕萨迪纳的加州理工学院管理,喷气推进实验室与位于马里兰州的约翰·霍普金斯应用物理实验室(APL)合作,为位于华盛顿的NASA科学任务理事会领导欧罗巴快船任务的发展。位于阿拉巴马州亨茨维尔的美国宇航局马歇尔太空飞行中心的行星任务项目办公室负责欧罗巴快船任务的项目管理。 有关木卫二和欧罗巴快船的更多信息,请参见: https://europa.nasa.gov

NASA科学家发现火星上可能存在有机盐

NASA科学家发现火星上可能存在有机盐

这副图由美国国家航空航天局(NASA)好奇号(Curiosity)探测器上的桅杆照相机(Mastcam)拍摄于2014年2月9日,也即好奇号任务的第538个火星日。好奇号探测器驶过该沙丘,沙丘位于Dingo Gap 山口。 来源:NASA/加州理工-喷气推进实验室(JPL-Caltech)/马林空间科学系统(MSSS) NASA的一个团队发现火星上可能存在有机盐。这些盐类是有机化合物的化学残留物,就像古代陶器的碎片一样,NASA好奇号探测器之前所探测到的盐类也是如此。火星上的有机化合物和盐类可能是由地质过程形成的,也可能是古代微生物生命的残留物。 在火星上直接探测到有机盐的存在,不仅为火星上曾经存在有机物质的观点增添了更多证据,也对火星目前的可居住性提供支持。因为在地球上,一些生物体可以利用草酸盐和醋酸盐等有机盐类来获取能量。 该研究由来自NASA戈达德太空飞行中心的有机地球化学家詹姆斯·M·T·路易斯(James M. T. Lewis)牵头,研究成果于3月30日发表在《地球物理研究期刊》(Journal of Geophysical Research)上。他表示:“如果我们在火星上的任何地方确定存在有机盐集中分布,我们会想对这些区域进行进一步调查,最好是在地表以下更深处进行钻探,那里的有机物质可以被保存得更好。” 路易斯的实验和对火星样本分析仪数据的分析,都间接表明了火星上有机盐的存在。火星样本分析仪又名“化学和矿物学分析仪”,简称SAM,是好奇号探测器内部的一个便携式化学实验室。但是,使用诸如火星样本分析仪之类的仪器在火星上直接识别有机盐是很困难的,该仪器通过加热火星土壤和岩石以释放出揭示这些样品成分的气体。然而挑战在于,加热有机盐只产生简单的气体,而火星土壤中的其他成分也可能会释放这些气体。 如果你有来自另一个星球的一个样本,而你想知道它是否含有某种特定的分子,甚至可能是一个能够揭示该星球是否能维持生命的分子,你将会怎么做?当科学家们面临这种情况时,他们使用了一个惊人的工具:质谱仪。质谱仪可以使科学家得以非常仔细地对样品进行观测,并确定其中含有的物质。 如果你有一个来自另一个星球的样本,而你想找出它是否含有某种分子……甚至可能是一个能揭示该星球是否能维持生命的分子,你会怎么做?当科学家们面对这样的情况时,他们使用了一个惊人的工具:质谱仪。它可以分离材料,使科学家能够非常仔细地观察一个样本,并看到里面有什么。 影像来源:美国宇航局/戈达德太空飞行中心 然而,路易斯和他的团队提出,好奇号探测器上使用不同技术的另外一个仪器,即化学与矿物学分析仪(CheMin)可以探测到某些有机盐类(如果含量足够丰富)。但到目前为止,化学与矿物学分析仪还没有检测到有机盐类。 寻找有机分子或有机盐的残余物,对NASA寻找其他星球上的生命而言至关重要。但在火星表面,这是一项具有挑战性的任务,因为数十亿年的辐射已经将有机物质抹去或分解。就像考古学家挖掘陶器碎片一样,好奇号探测器收集火星土壤和岩石,其中可能含有微小的有机化合物块,然后由火星样本分析仪和其他仪器鉴定其化学结构。 路易斯和他的团队以及其他科学家们试图通过好奇号探测器传回地球的数据,将这些破碎的有机物碎片拼凑起来。他们的目标是推断出这些碎片曾经可能属于什么类型的大分子,以及这些分子可能揭示出怎样的火星古代环境和潜在的生物学。 路易斯表示:“我们正试图解开数十亿年的有机化学过程,在这一有机记录中,可能包含终极大赏:即表明火星上曾经存在生命的证据。” 虽然一些专家几十年来一直预测火星上保存着古老的有机化合物,但由于好奇号上的火星样本分析仪实验,这一预测才被予以证实。例如,由NASA戈达德太空飞行中心的天体生物学家珍妮弗·艾根布罗德(Jennifer L. Eigenbrode)牵头的好奇号任务科学家国际团队于2018年发布的一份报告中表明检测到了无数含碳分子。正如我们所知,碳是生命的基本元素。 研究科学家詹妮弗·埃杰布洛德博士讨论了火星上发现的古代有机分子。 影像来源:美国宇航局/戈达德太空飞行中心/丹·加拉格尔 艾根布罗德与路易斯合作进行了这项新的研究,她表示:“我们在火星表面发现的30亿年历史的岩石中保存着有机物,这是一个非常有希望的迹象,这表明我们也许能够从火星地表之下保存得更好的样本中获取更多信息。” 几十年前,科学家们预测火星上的有机化合物可能分解成盐。他们认为,这些盐类比大而复杂的分子(例如与生物功能相关的分子)更有可能长期存留在火星表面。 如果火星样本中存在有机盐,路易斯和他的团队想知道在火星样本分析仪的加热炉中加热会如何影响其释放气体的类型。火星样本分析仪的工作原理是将样品加热至超过1800华氏度(1000摄氏度)。热量使分子分解,释放出一些气体。不同的分子在特定的温度下释放出不同的气体。因此,通过观测在哪个温度下释放出哪种气体,科学家们可以推断出样品是由什么成分构成的。 路易斯表示:“当加热火星样本时,矿物质和有机物之间会产生许多相互作用,这可能会使我们的实验更难得出结论,所以我们正在做的工作是试图将这些相互作用进行拆解,以便在科学家们在火星上进行分析时能够利用这些信息。” 路易斯对一系列与惰性硅石粉混合的有机盐进行了分析,以复制火星岩石。他还研究了在硅石混合物中加入高氯酸盐的影响。高氯酸盐是一种含有氯和氧的盐类,在火星上很常见。科学家们长期以来一直担心它们会对寻找有机物质迹象的实验造成干扰。 史上第一张火星照片来自NASA的维京1号(Viking 1)火星探测器,摄于1976年7月20日。 来源:NASA/喷气推进实验室(JPL) 欲了解更多信息,请戳阅:https://www.jpl.nasa.gov/images/first-photograph-taken-on-mars-surface 事实上,研究人员发现高氯酸盐的确对他们的实验产生了干扰,并且准确地指出了是如何干扰的。但他们也发现,与没有高氯酸盐的情况相比,他们从含有高氯酸盐的样本中收集到的结果与火星样本分析仪的数据更加吻合,这支持了火星上存在有机盐的可能性。 此外,路易斯和他的团队的报告表明,有机盐可以被好奇号探测器上的化学与矿物学分析仪检测到。为确定样品的成分,化学与矿物学分析仪向其发射X射线,并测量X射线向检测器衍射的角度。 随着好奇号探测器进入盖尔陨石坑夏普山的新区域,其火星样本分析仪和化学与矿物学分析仪团队将继续搜寻有机盐类的信号。 不久之后,科学家们也将有机会研究火星地表以下保存得更好的土壤。欧洲航天局(ESA)即将推出ExoMars火星漫游车,其装备可以钻探至火星地表之下6.5英尺(约2米)。它将携戈达德仪器,分析火星地表下更深层的化学成分。NASA的毅力号”(Perseverance)火星探测器上没有可以探测有机盐的仪器,但它正在收集样本,以便将来送回地球通过精密的实验室机器来寻找有机化合物。 参考来源: https://www.nasa.gov/feature/goddard/2021/salts-could-be-important-piece-of-martian-organic-puzzle-nasa-scientists-find-0

激光通信:以前所未有的力量赋予更多的数据

激光通信:以前所未有的力量赋予更多的数据

今年夏天启动的NASA激光通信中继演示(LCRD)将展示激光通信技术的动态力量。随着NASA在太空中的人类和机器人的不断增加,任务可以从与地球“对话”的新方式中受益。 自20世纪50年代太空飞行开始以来,NASA的任务一直利用无线电频率通信向太空发送数据。激光通信,也被称为光学通信,将进一步赋予任务以前所未有的数据能力。 自20世纪50年代太空飞行开始以来,NASA的任务就利用无线电频率通信向太空发送数据。激光通信,也被称为光通信,将进一步赋予任务前所未有的数据能力。 为什么要用激光? [rml_read_more] 随着科学仪器不断发展,可以捕获像4K视频这样的高清晰度数据,任务将需要加快将信息传输到地球的方法。借助激光通信,NASA可以大大加快数据传输过程并实现更多发现。 与目前的无线电频率系统相比,激光通信能够向地球传输10到100倍的数据。用目前的无线电频率系统,将一份完整的火星地图传回地球大约需要9周的时间。使用激光,则需要大约9天。 此外,激光通信系统是任务的理想选择,因为它们需要更少的体积、重量和功率。更少的质量意味着更大的空间用于科学仪器,更少的功率意味着更少的航天器动力系统的消耗。这些都是NASA在设计和发展任务概念时非常重要的考虑因素。 “LCRD将展示使用激光系统的所有优势,并让我们学习如何最好地使用它们,”马里兰州格林贝尔特的NASA戈达德太空飞行中心的首席研究员大卫·伊斯雷尔(David Israel )说。“随着这种能力的进一步证实,我们可以开始在更多的任务中实施激光通信,使其成为发送和接收数据的标准化方式。” 激光通信如何运作 无线电波和红外光都是电磁辐射,其波长位于电磁波谱的不同点。像无线电波一样,红外光对人眼来说是看不见的,但我们每天都会遇到它,如电视遥控器和加热灯。 任务将他们的数据调制成电磁信号,以穿越宇宙飞船和地球上地面站之间的距离。在通信的过程中,电波向外扩散。 用于激光通信的红外光与无线电波不同,因为红外光将数据打包成明显更紧密的波,这意味着地面站可以一次接收更多的数据。虽然激光通信不一定更快,但在一次下行链路中可以传输更多数据。 无线电和激光通信之间数据速率差异的图示。 影像来源:NASA 太空中的激光通信终端比无线电频率系统使用更窄的波束宽度,从而提供更小的“覆盖区”,可以通过大大减少人们可以拦截通信链路的地理区域来减少干扰或提高安全性。然而,当从数千或数百万英里之外进行广播时,指向地面站的激光通信望远镜必须是精确的。哪怕只是一点点的偏差,都可能导致激光完全错过目标。就像四分卫把足球扔给接球者一样,四分卫需要知道把足球扔到哪里,也就是信号,这样接球手才能从容地接住球。NASA的激光通信工程师已经设计了复杂的激光任务来确保这种连接能够实现。 激光通信中继演示 LCRD位于地球同步轨道上,距离地球约22000英里,将能够支持近地区域的任务。LCRD将在头两年通过大量实验测试激光通信能力,进一步完善激光技术,增加我们对未来潜在应用的知识。 LCRD的初始实验阶段将利用该任务在加利福尼亚和夏威夷的地面站,即光学地面站1和2,作为模拟用户。这将使NASA能够评估大气对激光的干扰,并练习从一个用户切换到另一个用户的支持。实验阶段结束后,LCRD将过渡到支持空间任务,通过红外激光向卫星发送和接收数据,以展示激光通信中继系统的优势。 LCRD的第一个太空用户将是NASA的集成LCRD近地轨道用户调制解调器和放大器终端(ILLUMA-T),它将于2022年发射到国际空间站。该终端将接收来自空间站上的实验和仪器的高质量科学数据,然后以每秒1.2千兆比特的速度将这些数据传输到LCRD。LCRD会以相同的速率将其传送到地面站。 LCRD和ILLUMA-T是继2013年开创性的月球激光通信演示之后进行的一项全新技术演示,月球激光通信演示通过每秒622兆比特的激光信号下行数据,证明了激光系统在月球上的能力。NASA目前还有许多其他的激光通信任务处于不同的发展阶段。这些任务中的每一个都将增加我们对激光通信的好处和挑战的认识,并进一步使技术标准化。 LCRD将作为有效载荷于2021年6月23日在美国国防部的航天器上发射。 美国国防部太间测试计划卫星-6(STPSat-6)与激光通信中继演示(LCRD)有效载荷通过红外链接进行数据通信的插图。 影像来源:NASA LCRD是美国宇航局搭载在国防部太空测试计划卫星6号(STPSat-6)上的有效载荷。STPSat-6是第三次太空测试计划(sts -3)的一部分,将在佛罗里达州卡纳维拉尔角太空部队基地搭载联合发射联盟的阿特拉斯V 551火箭发射。STP由美国太空部队的太空和导弹系统中心运营。 LCRD由戈达德领导,并与位于南加州的NASA喷气推进实验室和麻省理工学院的林肯实验室合作。LCRD是通过NASA的技术示范任务计划(空间技术任务局的一部分)和人类探索和操作任务局的空间通信和导航(SCaN)计划资助的。 参考来源: https://www.nasa.gov/feature/goddard/2021/laser-communications-empowering-more-data-than-ever-before

当旅行者1号探测星际空间时,星际空间的密度正在产生波动

当旅行者1号探测星际空间时,星际空间的密度正在产生波动

直到最近,历史上的每一艘航天器都是在我们的日球层内进行测量的,日球层是太阳膨胀起来的磁泡。但在2012年8月25日,NASA的旅行者1号改变了这一情况。当它穿过日球层的边界时,它成为了第一个进入并测量星际空间的人造物体。旅行者1号已经进行了8年的星际旅行,它的数据让人们对这一领域的情况有了新的认识。 如果说我们的日球层是一艘航行在星际水域的船,那么旅行者1号就是一艘刚刚从甲板上落下的救生筏,决心要对洋流进行勘测。目前,它感受到的任何汹涌的海水都主要来自于太阳层的尾流。但在更远的地方,它能感受到来自宇宙深处的扰动。最终,我们的日球层将从它的测量中完全消失。 “可以说,对于旅行者1号需要走多远才能开始看到更纯净的星际空间,我们有一些想法,”纽约伊萨卡市康奈尔大学的博士生、旅行者号团队的最新成员斯特拉·奥克(Stella Ocker)说。“但我们不完全确定何时能达到这一点。” [rml_read_more] 奥克的新研究周一发表在《自然-天文学(Nature Astronomy)》杂志上,报告了可能是对星际空间物质密度的首次连续测量。奥克说:“这次探测为我们提供了一种测量星际空间密度的新方法,并为我们探索非常近的星际介质的结构开辟了一条新途径。” 当人们描绘恒星之间的物质时——天文学家称之为“星际介质”,一种由粒子和辐射组成的散开的汤——人们可能会想象一个平静、安静、宁静的环境。这将是一个错误。 “我曾用过‘静止的星际介质’这个词——但你可以找到很多不是特别静止的地方,”康奈尔大学的空间物理学家、论文的合著者吉姆·科德斯( Jim Cordes)说。 如同海洋一样,星际介质充满了汹涌的波浪。最大的一个波浪来自于我们的星系的旋转,因为空间相互碰撞,产生了跨越几十光年的波动。较小的波(尽管仍然巨大)从超新星爆炸中涌出,从一个波峰延伸到另一个波峰,绵延数十亿英里。最小的波纹通常来自我们自己的太阳,因为太阳爆发发出的冲击波穿过空间,渗透到我们的日球层。 这些冲击波揭示了关于星际介质密度的线索——这个值影响着我们对日球层形状、恒星如何形成,甚至我们在银河系中的位置的理解。当这些波在空间中回响时,它们会振动周围的电子,这些电子以特定的频率发出,这取决于它们挤在一起的程度。铃声的音调越高,电子密度就越高。旅行者1号的等离子波子系统——包括两个伸出在飞船后面30英尺(10米)长的“兔子耳朵”天线——就是为了听到这种铃声而设计的。 这些碰撞波揭示了关于星际介质密度的线索——这个值影响着我们对日球层形状、恒星如何形成,甚至我们在银河系中的位置的理解。当这些波在空间中回响时,它们会振动它们周围的电子,这些电子以特定的频率发出声音,具体取决于它们的拥挤程度。 声音的音调越高,电子密度就越高。旅行者1号的等离子波子系统——包括两个伸出在飞船后面30英尺(10米)长的“兔子耳朵”天线——就是为了听到这种声音而设计的。 NASA旅行者1号航天器的示意图,显示了等离子波子系统和其他仪器使用的天线。 影像来源:NASA / JPL-Caltech 2012年11月,在离开日球层三个月后,旅行者1号第一次听到了星际声音。六个月后,又出现了另一种呼啸声——这次声音更大,音调更高。星际介质似乎变得越来越厚,而且速度越来越快。 影像来源:NASA / JPL-Caltech 在今天旅行者号的数据中,这些瞬间的呼啸声以不规则的间隔持续着。它们是研究星际介质密度的极好方法,但确实需要一些耐心。 奥克说:“它们一年只被发现一次,所以依靠这些偶然事件意味着我们的星际空间密度地图有点稀疏。” 奥克开始寻找一种星际中等密度的连续测量方法,以填补这些空白——一种不依赖于太阳偶尔传播出来的冲击波的方法。在对旅行者1号的数据进行筛选,寻找微弱但一致的信号后,她发现了一个很有希望的候选信号。2017年年中,就在又一次呼啸声响起的时候,这种情况开始增多。 “它实际上是一个单一的音调,”奥克说。“随着时间的推移,我们确实看到了它的变化,但频率的移动方式告诉我们密度是如何变化的。” 在观察仅比噪声大一点的信号时,奥克发现了一个微弱但几乎连续的信号——以一条细红线可见——连接着旅行者1号等离子体波子系统数据中更强的等离子体振荡事件。蓝色背景为只显示强信号的图表,白色背景为显示包括等离子体波发射在内的较弱信号的过滤数据。 影像来源:旅行者1号等离子波子系统/Stella Ocker 奥克将新的信号称为等离子体波发射,它似乎也能追踪星际空间的密度。当突如其来的呼啸声声出现在数据中时,发射信号的音调也随之上升或下降。该信号也类似于在地球上层大气中观察到的一个信号,已知该信号是根据地球上的电子密度进行跟踪的。 “这真的很令人兴奋,因为我们能够定期对很长一段空间的密度进行采样,这是迄今为止我们拥有的最长的空间范围。”奥克说。“这为我们提供了旅行者所看到的最完整的密度和星际介质地图。” 根据该信号,旅行者1号周围的电子密度从2013年开始上升,到2015年年中左右达到目前的水平,密度增加了大约40倍。在他们分析的到2020年初结束的整个数据集中,宇宙飞船似乎处于类似的密度范围,有一些波动。 目前,奥克和她的同事们正试图建立一个等离子体波是如何产生的物理模型,这将是解释等离子体波的关键。与此同时,旅行者1号的等离子波子系统不断将数据发回离地球越来越远的地方,那里的每一个新发现都有可能使我们重新想象我们在宇宙中的家。 参考来源: https://www.nasa.gov/feature/goddard/2021/as-nasa-s-voyager-1-surveys-interstellar-space-its-density-measurements-are-making-waves

机智号火星直升机完成了首次单程旅行

机智号火星直升机完成了首次单程旅行

NASA机智号火星直升机的第五次飞行于2021年5月7日被毅力号火星车上的导航摄像机拍摄到。这是它第一次飞到一个新的着陆点。 影像来源:NASA/JPL-Caltech 红色星球的旋翼飞行器驶向南方,以支持进一步研究未来在火星上使用空中侦察机的可能性。 NASA机智号火星直升机今天完成了它在红色星球上的第五次飞行,首次从莱特兄弟机场到南面423英尺(129米)的一个机场的单程飞行。抵达新机场上空后,机智号爬升到33英尺(10米)的高度记录,并在着陆前拍摄了新机场附近的高分辨率彩色图像。 这次飞行代表了旋翼机过渡到新的操作演示阶段。这一阶段将着重于研究从火星上运行的旋翼机能够提供什么样的能力。例如侦察、对火星车无法到达的地区进行空中观察,以及从大气层高度进行详细的立体成像。这些操作和从中获得的经验可以大大有利于未来对火星和其他世界的空中探索。 “火星直升机的第五次飞行是该机构的另一项伟大成就。”NASA航空研究任务局副局长鲍勃·皮尔斯(Bob Pearce)说,“机智号的持续成功证明了汇集整个机构不同技能组合的优势来创造未来的价值,比如在另一个星球上驾驶飞机!” [rml_read_more] NASA机智号火星直升机在2021年5月7日着陆后毅力号火星车上的Mastcam-Z成像器拍摄到。这是直升机的第五次飞行,也是直升机第一次飞往一个新的着陆点。它在空中总共飞行了108秒。 影像来源:NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS 这次飞行开始于美国东部时间下午3点26分(太平洋时间下午12点26分,火星当地时间中午12点33分),持续了108秒。机智号团队选择新的着陆点是基于在上次飞行中收集到的信息——在另一个世界的的首次 空中侦察行动——这使他们能够生成数字高程地图,显示几乎完全平坦的地形,几乎没有障碍物。 “我们告别了我们在火星上的第一个家,莱特兄弟机场,感谢它为行星旋翼飞行器历史性的首次飞行提供的支持,”喷气推进实验室独创性火星直升机的首席工程师鲍勃·巴拉拉姆说。“无论我们从这里走向何方,我们都将永远记住,在我们追寻另一个世界的首次飞行时,来自代顿的两位自行车制造商对我们意味着什么。” 莱特兄弟从证明动力、控制飞行是可能的开始,到试图更好地理解如何运用新技术。以类似的方式,NASA试图通过机智号更多地了解下一代直升机的运作如何有助于未来对红色星球的探索。随着更多的单程航班和更精确的操作,这个新阶段将给机智号带来更多的风险。 机智号在新机场成功着陆后,将等待毅力号发回的任务控制人员的指示。NASA的第五辆火星车也在向南行驶,在那里它将开始科学操作和样本收集。火星车团队的近期策略不需要长时间驾驶,不需要把直升机远远地甩在后面,从而使机智号能够继续进行这种操作演示。 “未来的计划是,以一种不降低毅力号科学操作进度的方式飞行机智号。”巴拉拉姆说。“们可能会在接下来的几周内再进行几次飞行,然后NASA将评估我们的工作情况。我们已经收集够所有我们最初来这里所需要收集的飞行性能数据。现在,这个新的操作演示让我们有机会进一步扩展我们对其他星球上飞行器的知识。” 机智号的更多相关信息 喷气推进实验室负责建造了机智号火星直升机由,同时为NASA总部管理着相关的技术演示。机智号得到了NASA科学任务理事会(Science Mission Directorate)、NASA航空研究任务理事会(Aeronautics Research Mission Directorate)和NASA太空技术任务理事会(Space Technology Mission Directorate)的支持。 NASA的艾姆斯研究中心(Ames Research Center)和兰利研究中心(Langley Research Center)为机智号提供了重要的飞行性能分析和技术援助。 在NASA总部,戴夫·莱弗里(Dave Lavery)是机智号火星直升机的计划主管。在喷气推进实验室,米米·昂是项目负责人,J·鲍勃·巴拉兰姆是总工程师。 想了解更多机智号的相关信息,请访问: https://go.nasa.gov/ingenuity-press-kit 以及 https://mars.nasa.gov/technology/helicopter 毅力号的更多相关信息 毅力号任务在火星上的主要目标是天体生物学,包括寻找古微生物生命的迹象。毅力号将对火星的地质和过去的气候进行表征,为未来人类探索红色星球铺平道路,除此之外,毅力号任务还是第一个收集和储存火星岩石和风化层(regolith,破碎的岩石和尘土)样本的任务。 NASA将与欧洲空间局(European Space Agency,ESA)合作进行后续的飞行任务,送探测器前往火星,从火星表面收集暂时缓存的样本,然后将它们返回地球进行进一步的分析。 喷气推进实验室由位于加利福尼亚州帕萨迪纳市的加州理工学院(Caltech)为NASA代为管理,毅力号的建造和运营管理由喷气推进实验室负责。 毅力号火星探测任务的更多相关信息请见: nasa.gov/perseverance 以及 mars.nasa.gov/mars2020/ 参考来源: https://www.nasa.gov/feature/jpl/nasa-s-ingenuity-mars-helicopter-completes-first-one-way-trip

国际尖端的SWOT卫星探测全球水资源

国际尖端的SWOT卫星探测全球水资源

项目主管帕拉吉·瓦兹站(Parage Vaze)在正在组装SWOT卫星的JPL洁净室中。该航天器将帮助研究人员调查地球表面水的数量和分布,包括湖泊和河流中的淡水,以及海洋。 影像来源:美国宇航局/JPL-加州理工学院 那么,地表水和海洋地形图任务究竟是如何测量地球上的湖泊、河流和海洋中的流动情况的呢?一位非常忙碌的项目经理解释道。 有多少水在地球的湖泊、河流和海洋中流动?这个数字又是如何随时间变化的?即将到来的地表水和海洋地形(SWOT)任务计划找出答案。这颗SUV大小的卫星的目标发射日期是2022年底,它将测量地球上的水的高度。SWOT将帮助研究人员了解和跟踪世界各地的水(一种有限的资源)的数量和位置,成为NASA对地球表面水的第一次真正的全球调查。 这些数据将有助于监测洪泛区和湿地的变化,测量有多少淡水流入和流出地球的湖泊和河流并返回海洋,并以前所未有的规模跟踪海平面的区域变化。它将提供关于小型洋流的信息,支持受潮汐、海流、风暴潮、泥沙运输和水质问题影响的实时海洋行动。而SWOT收集的信息也将首次提供全球观测证据,证明被称为涡流的环流如何影响海洋的变化,比如海洋的能量和热量储存,以及碳如何在海洋环境中移动。 但在完成所有这些任务之前,工程师和技术人员需要完成航天器的建造。将为这颗巨大的卫星携带科学仪器的有效载荷正在南加州美国宇航局喷气推进实验室的洁净室中成形,那里正在进行严格的测试。然后在6月下旬,它将前往法国,在那里来自法国国家空间研究中心(CNES)的工程师和技术人员,他们的主要承包商泰利斯阿莱尼亚航天公司(Thales Alenia space)和喷气推进实验室将完成建造,并准备将卫星运往加州范登堡空军基地的发射场。 喷气推进实验室项目经理帕拉格·瓦兹(Parag vazy,发音为vah-zay)是确保与法国国家科学研究中心(CNES)同行蒂埃里·拉丰(Thierry Lafon)交接顺利进行的关键。作为一名训练有素的工程师,瓦兹已经在喷气推进实验室从事地球卫星任务25年了。他是几个测量海平面任务的项目经理,包括杰森-2、杰森-3和哨兵-6 迈克尔·弗莱利希卫星,该卫星于去年11月发射到近地轨道,当时SWOT正在喷气推进实验室进行组装。 SWOT是一个有着远大抱负和严格时间表的大卫星。瓦兹坐下来回答关于未来重要工作的问题。 这幅SWOT航天器的模拟图显示了卫星两侧的两根天线,以及大型太阳能电池板。这颗卫星将向研究人员提供关于地球地表水的数量和分布的大量信息——每天大约1TB的数据。 影像来源:美国宇航局/JPL-加州理工学院 SWOT最吸引你的是什么? 我觉得这次任务中淡水的部分最吸引我。海洋科学对于了解中长期气候变化和海平面上升对地球的影响至关重要。但我来自印度,我亲眼看到了人们为获得清洁淡水的困难。我从心底里相信,这将是下个世纪的挑战——甚至比寻找石油和能源替代品更重要。 SWOT将如何帮助应对这一挑战? 首先,理解一个问题需要信息。地球上有数以百万计的湖泊和河流是良好的淡水来源,但我们没有任何关于它们的真正一致的信息。人们所拥有的大部分信息来自于人口密集地区的地面仪器。 能够持续地测量这些不仅在人口密集地区,而且在其他没有被测量地区的湖泊和河流,将有助于科学研究。而且它还可以帮助寻找额外的淡水资源。SWOT将收集全球各地水域的信息,这些信息将免费提供给所有有需要的人。 SWOT将提供关于地球表面水的令人难以置信的高分辨率数据。它将使用什么工具来做到这一点? 我们有主要仪器——新型Ka波段雷达干涉仪[KaRIn]。它将雷达脉冲反射到水面上,同时用两个不同的天线接收返回的信号。这使我们能够三角测量水面的高度。这是一种高分辨率雷达,能够“看到”地球表面的河流和其他小型水体。在卫星两侧伸出约16英尺(5米)的天线,可以让卫星的探测范围覆盖天线两侧约30英里(50公里)的地球表面。 还有一个高度计可以垂直向下测量海洋表面的高度。这个仪器类似于我们在杰森-3和哨兵-6迈克尔·弗莱利希卫星上的高度计。我们拥有这种更传统的仪器,可以与KaRIn数据进行交叉验证。 我们还有一个辐射计。大气中的水汽会影响来自高度计或KaRIn的雷达脉冲的传播,这可能会影响表面高度的测量。辐射计可以让我们通过测量卫星和地球表面之间的水蒸气量来校正这一误差。 然后我们有一些精确的轨道定位仪器——包括一个全球定位系统——告诉我们卫星在太空中的地理位置。这就是卫星携带的科学仪器。 听起来卫星会产生大量的信息,SWOT将如何处理这些海量数据? 我们试图一天24小时,一周7天收集数据。所以总的来说,我们计划每天下行1TB的数据。我们需要增加一些有效载荷来处理所有这些信息。我们正在进行机载处理——不仅仅是压缩,而是对海洋数据进行实际处理——以帮助和管理卫星将海量数据发回给我们。我们还有一个独特的X波段下行链路系统,它的传输速度可达620Mbps以上。 建造这样一颗卫星需要多少工作? 在2010年左右,SWOT开始成为现实,此后,在美国和欧洲工作的工程师和科学家增加到数百人,其中一些人在这个项目上投入了他们职业生涯中的重要部分。这些团队必须经历许多尖端的开发挑战,不仅是在卫星上,而且在地面系统和算法上。 你所从事的许多任务都是与国际合作伙伴一起进行的。这一次包括CNES以及加拿大航天局和英国航天局。为什么这种合作是你工作的重要组成部分? 规划、执行和资助这些类型的任务真的是一个巨大的努力,它需要承诺和信任。我们之所以成功,是因为我们可以分担负担和风险。我们之所以能够做到这一点,是因为全球各地都表达了对这些卫星所收集的各类信息的需求。他们将帮助解决的问题是全球性的问题,而不仅仅是那些只发生在北美、欧洲或非洲等地的问题。 这项任务有什么让你夜不能寐? 什么都有,也没有。每天都有无数不同的挑战,其中许多是我无法预见的,即使有多年的经验。但是,我能够睡得着,因为我知道我们有非常有才华和敬业的人一起工作,以克服我们面临的任何困难。 关于该任务的更多信息 SWOT是由NASA和CNES联合开发,加拿大航天局(CSA)和英国航天局(UKSA)也有贡献。喷气推进实验室由位于加州帕萨迪纳的加州理工学院为NASA管理,领导着该项目的美国部分。对于飞行系统,NASA提供Ka波段雷达干涉仪(KaRIn),一个GPS科学接收器,一个激光逆反射器和一个双波束微波辐射仪。法国国家空间研究中心(CNES)提供多普勒轨道摄影和卫星辐射定位综合系统(DORIS)、天底高度计和KaRIn射频子系统(由英国航天局提供支持)。提供KaRIn大功率发射器组件。NASA正在提供相关的发射服务。 要了解更多关于这项任务的信息,请访问。 https://swot.jpl.nasa.gov/ 参考来源: https://www.nasa.gov/feature/jpl/international-cutting-edge-swot-satellite-to-survey-the-world-s-water

观星指南(2021.05)

观星指南(2021.05)

影像来源:NASA/JPL-Caltech 从5月中旬开始,如果你能找到一个朝向西方地平线的清晰视野,你将有机会在同一时间亲眼看到我们太阳系的所有四颗岩质内行星。 从5月中旬开始,在日落之后看到所有四颗内行星(包括地球!)。 影像来源:NASA/JPL-Caltech 大约从5月14日开始,在当地时间日落后约半小时,将你的目光投向西方,看看你是否能发现水星、金星和火星。(当然,地球也很难错过)。 要看清地平线附近的景象,你需要一个没有附近树木和建筑物的无遮挡的视野。最好的地方是湖岸、海滩,开阔的平原、高山或高楼。 除了行星之外,从14日左右到17日,新月也会加入这个可爱的行星场景的行列。金星在天空中的高度会非常低。但现在,请利用这个机会,在一个视野中观测所有的内行星。 月食期间,月球的颜色通常呈现出红色,因为阳光经过地球大气层的过滤。 资料来源:NASA’s Scientific Visualization Studio 5月26日带来了一次月全食。在几个小时内,月球将穿过地球的阴影,使其变暗,通常呈淡红色。红色来自穿过地球大气层的阳光——是当时发生在我们星球上的所有日出和日落所产生的光环。 由于颜色偏红,月食通常被称为 “血月”。它看起来会有多红很难预测,但大气中的尘埃会对其产生影响。(请记住,最近有几次著名的火山爆发。) 月食发生在满月的时候,而这次满月发生时,月球也接近其轨道上离地球最近的点,通常被称为 “超级月亮”。 与月食不同的是,你永远不应该看日食,用眼睛观看月食是安全的。而且,与月食不同的是,日食的观测路径往往比较狭窄,月食至少在地球夜面的任何地方都可以看到部分内容。 这张地图显示了2021年5月的月食的全球能见度。 影像来源:NASA/JPL-Caltech 现在,无论你在地球上的什么地方,月食都是在同一时刻发生的,但是在月食期间你的时钟读数当然取决于你的时区。这次日食的最佳观赏地点是环太平洋地区——也就是美洲西部、澳大利亚和新西兰以及亚洲东部。对于美国来说,夏威夷、阿拉斯加和西部各州将是最佳观赏地点。 2021年5月的月食最佳观测地点是夏威夷、阿拉斯加和美国西部各州。 影像来源:NASA/JPL-Caltech 对于美国东部地区,月食在黎明黄昏时分开始。当月球刚刚开始变暗时,你可能会观察到月食的第一部分,但当地球的阴影开始覆盖月球时,月球将接近或在地平线上。 你所在的位置越靠西,在当天早上月球落下之前,你就能看到更多的月食。在该国西半部的人将能够看到几乎整个日食。 因此,如果你在这次日食的路径上,请查看你当地的时间,了解你附近的最佳观赏时间。如果你在美国,如果你想看到这个罕见的天体事件:超级血月食,请准备早起。 以下是5月份的月相。 影像来源:NASA/JPL-Caltech 参考来源: https://solarsystem.nasa.gov/whats-up-skywatching-tips-from-nasa/

机智号火星直升机将开始新的演示阶段

机智号火星直升机将开始新的演示阶段

NASA的毅力号火星车与机智号直升机进行了自拍,在这张图片中可以看到它距离火星车约13英尺(3.9米),这张照片是2021年4月6日,即任务的第46个火星日,由位于火星车长机械臂末端的SHERLOC(Scanning Habitable Environments with Raman and Luminescence for Organics and Chemicals, 利用拉曼光谱和有机物和化学发光扫描可居住环境)仪器上的WATSON(Wide Angle Topographic Sensor for Operations and eNgineering, 操作和工程用广角地形传感器)相机拍摄。 影像来源:NASA/JPL-Caltech/MSSS NASA的机智号火星直升机有一个新的任务。在证明了在红色星球上进行有动力、有控制飞行是可能的之后,机智号实验很快将开始一个新的操作演示阶段,探索空中侦察和其他功能如何有利于未来对火星和其他世界的探索。 这个新阶段将在直升机完成下两次飞行后开始。增加操作演示的决定是由于毅力号火星车自2月18日着陆以来提前对所有车辆系统进行了全面的检查,其科学小组选择了附近的一块陨石坑床进行首次详细探索。随着火星直升机的能源、电信和飞行导航系统的表现超出预期,出现了一个机会,让直升机继续通过操作演示来探索其能力,而不对火星车的安排产生重大影响。 “独创性技术演示取得了巨大成功,”NASA科学任务局副局长托马斯·佐布臣(Thomas Zurbuchen)说。“由于机智号仍处于良好状态,我们计划利用它造福于未来的空中平台,同时优先考虑并推进毅力探测车团队的近期科学目标。” 操作演示将在大约两周后开始,直升机将进行第六次飞行。在那之前,机智号将处于一个过渡阶段,包括第四次和第五次进入火星的深红色天空。第四次飞行将使旋翼机向南飞行约436英尺(133米),以收集潜在的新着陆区的空中图像,然后返回到莱特兄弟机场(Wright Brothers Field)。莱特兄弟机场是机智号首次飞行的火星机场的名称。这个873英尺(266米)的往返航程将超过第三次飞行的范围、速度和持续时间。机智号计划于周五进行第四次飞行,起飞时间为美国东部时间上午10:46(美国东部时间上午7:46,火星当地时间下午12:30),第一批数据将于美国东部时间下午1:39(美国东部时间上午10:39)传回。第五次飞行将让机智号执行单程任务,在新地点着陆。如果机智号在这些飞行之后依然健康,则可以开始下一阶段的工作。 航线的改变 机智号从进行技术演示到操作演示的转变带来了新的飞行范围。伴随着这些单程飞行,将有更多的精确操纵,更多地使用其空中观察能力,以及更多的整体风险。 这一变化也意味着机智号将需要更少来自毅力号火星车团队的支持。毅力号火星车团队正在寻找获取岩石和沉积物样本的目标,以寻找古代的微观生命。4月26日——该任务的第66个太阳日或火星日,毅力号带着目标行驶了33英尺(10米),目的是为了确定目标。 “经过很短的车程,我们已经开始向南移动,前往科学团队认为值得调查的地点,并进行首次采样,”加州理工学院毅力号火星车项目科学家肯·法利(Ken Farley)说。“我们将在接下来的几百个太阳日里执行我们的第一次科学行动,沿着这片2公里(1.24英里)长的陨石坑底部寻找有趣的露头岩石,然后可能向北移动,然后向西前往杰泽罗陨石坑的化石河三角洲。” 由于毅力号近期将进行短途驾驶,机智号可能会在火星车当前位置或下一个预期停车位附近着陆。直升机可以利用这些机会对火星车的科学目标、潜在的火星车路线和难以接近的特征进行空中观测,同时还可以为数字高程地图捕获立体图像。从这些努力中汲取的经验将为今后的任务规划人员提供重大益处。这些侦察飞行是一种奖励,而不是毅力号完成科学任务的要求。 机智号操作演示阶段的飞行节奏将从每隔几天一次降低到大约每两到三周一次,这些飞行计划将避免干扰毅力号的科学操作。该团队将在30个火星日后评估飞行操作,并将不迟于8月底完成飞行操作。这个时间点将使火星车团队有时间完成计划中的科学活动,并为10月中旬火星和地球处于太阳的相反方向、阻碍通讯的太阳合相做准备。 “我们非常感谢毅力号火星车团队在我们的技术演示阶段提供的支持,”位于南加州的NASA喷气推进实验室(JPL)的机智号项目经理米米昂(MiMi Aung)说。“现在我们有机会将其向前推进,为未来的机器人甚至载人任务演示有一个合作伙伴在附近可以提供一个来自天空的不同视角。我们要抓住这个机会,与之同行,与之同飞。” 机智号的更多相关信息 喷气推进实验室负责建造了机智号火星直升机由,同时为NASA总部管理着相关的技术演示。机智号得到了NASA科学任务理事会(Science Mission Directorate)、NASA航空研究任务理事会(Aeronautics Research Mission Directorate)和NASA太空技术任务理事会(Space Technology Mission Directorate)的支持。 NASA的艾姆斯研究中心(Ames Research Center)和兰利研究中心(Langley Research Center)为机智号提供了重要的飞行性能分析和技术援助。 在NASA总部,戴夫·莱弗里(Dave Lavery)是机智号火星直升机的计划主管。在喷气推进实验室,米米·昂是项目负责人,J·鲍勃·巴拉兰姆是总工程师。 想了解更多机智号的相关信息,请访问: https://go.nasa.gov/ingenuity-press-kit 以及 https://mars.nasa.gov/technology/helicopter 毅力号的更多相关信息 毅力号任务在火星上的主要目标是天体生物学,包括寻找古微生物生命的迹象。毅力号将对火星的地质和过去的气候进行表征,为未来人类探索红色星球铺平道路,除此之外,毅力号任务还是第一个收集和储存火星岩石和风化层(regolith,破碎的岩石和尘土)样本的任务。 NASA将与欧洲空间局(European Space Agency,ESA)合作进行后续的飞行任务,送探测器前往火星,从火星表面收集暂时缓存的样本,然后将它们返回地球进行进一步的分析。 喷气推进实验室由位于加利福尼亚州帕萨迪纳市的加州理工学院(Caltech)为NASA代为管理,毅力号的建造和运营管理由喷气推进实验室负责。 毅力号火星探测任务的更多相关信息请见: nasa.gov/perseverance 以及 mars.nasa.gov/mars2020/ 参考来源: https://www.nasa.gov/press-release/nasa-s-ingenuity-mars-helicopter-to-begin-new-demonstration-phase

随着目标的实现,机智号火星直升机将挑战其性能极限

随着目标的实现,机智号火星直升机将挑战其性能极限

在这张由机智号火星直升机在2021年4月25日第三次飞行拍摄的照片中,图片的左上角可以看到毅力号火星车。当时直升机的飞行高度为16英尺(5米),距离探测器约279英尺(85米)。 影像来源:NASA/JPL-Caltech 如今,NASA的机智号火星直升机已经完成了在火星上实现有动力、有控制的飞机飞行的目标,根据4月25日的最新飞行测试数据,该技术演示项目已经达到或超过了所有的技术目标。机智号团队现在将在火星上挑战其性能极限。 机智号第四次飞行将于美国东部时间4月29日星期四上午10:12(太平洋时间上午7:12,火星当地时间下午12:30)从莱特兄弟机场(进行飞行的火星机场的名称)起飞,预计第一批数据将于美国东部时间下午1:21(太平洋时间上午10:21)返回位于南加州的NASA喷气推进实验室。 “机智号在数百万英里之外,检验了我们在NASA拥有的所有技术能力,有关在这颗红色星球上实现动力、控制飞行的可能性的技术,”NASA行星科学部主任洛里·格莱兹(Lori Glaze)说。“未来的火星探索任务现在可以自信地考虑空中探索可能给科学任务带来的额外能力。” 机智号团队有三个目标需要完成,以宣布该技术演示完全成功。大约六年前,他们完成了第一个目标,当时团队在JPL的25英尺直径的空间模拟室中证明了在火星稀薄的大气层中进行动力、控制飞行不仅仅是一种理论练习。第二个目标——在火星上飞行——在4月19日机智号首次飞行时已经实现。团队通过第三次飞行超越了最后一个主要目标,当时机智号上升了16英尺(5米),以每秒6.6英尺(2米)的最高速度向下飞行了164英尺(50米)并返回,大大增加了团队在试飞活动中获得的知识。 “当机智号的着陆腿在第三次飞行后着陆时,我们知道我们已经积累了足够多的数据来帮助工程师设计未来一代的火星直升机,”喷气推进实验室首席工程师J·鲍勃·巴拉拉姆(J. “Bob “Balaram)说。“现在我们计划扩大我们的范围、速度和持续时间,以进一步了解性能。” 第四次飞行旨在证明这一空中视角的潜在价值。飞行测试开始时,机智号将爬升到16英尺(5米)的高度,然后向南飞行,在岩石、沙子涟漪和小型撞击坑上空飞行276英尺(84米)。在飞行过程中,旋翼飞行器将使用其向下看的导航相机,从该点开始每隔4英尺(1.2米)收集一次表面的图像,直到它总共向下飞行了436英尺(133米)。然后,机智号将进入悬停状态,用其彩色相机拍摄图像,然后返回莱特兄弟机场。 “为了达到这次侦察飞行所需的距离,我们将打破我们自己在第三次飞行中创造的火星记录,”喷气推进实验室机智号火星直升机的后备飞行员约翰尼·林(Johnny Lam)说。“我们将空中飞行的时间从80秒提高到117秒,将我们的最大空速从每秒2米提高到3.5米(从每小时4.5英里提高到8英里),并将我们的总航程提高一倍以上。” 收到第四次飞行的数据后,机智号团队将考虑其第五次飞行的计划。 “关于第五次飞行可能是什么样子,我们一直在讨论几个方案,”巴拉拉姆说。“但如果你问我第四次成功飞行后需要做什么,团队仍然致力于一步一步地建立我们的飞行经验。” 机智号的更多相关信息 喷气推进实验室负责建造了机智号火星直升机由,同时为NASA总部管理着相关的技术演示。机智号得到了NASA科学任务理事会(Science Mission Directorate)、NASA航空研究任务理事会(Aeronautics Research Mission Directorate)和NASA太空技术任务理事会(Space Technology Mission Directorate)的支持。 NASA的艾姆斯研究中心(Ames Research Center)和兰利研究中心(Langley Research Center)为机智号提供了重要的飞行性能分析和技术援助。 在NASA总部,戴夫·莱弗里(Dave Lavery)是机智号火星直升机的计划主管。在喷气推进实验室,米米·昂是项目负责人,J·鲍勃·巴拉兰姆是总工程师。 如欲了解更多机智号的相关信息,请访问: https://go.nasa.gov/ingenuity-press-kit 以及 https://mars.nasa.gov/technology/helicopter 毅力号的更多相关信息 毅力号任务在火星上的主要目标是天体生物学,包括寻找古微生物生命的迹象。毅力号将对火星的地质和过去的气候进行表征,为未来人类探索红色星球铺平道路,除此之外,毅力号任务还是第一个收集和储存火星岩石和风化层(regolith,破碎的岩石和尘土)样本的任务。 NASA将与欧洲空间局(European Space Agency,ESA)合作进行后续的飞行任务,送探测器前往火星,从火星表面收集暂时缓存的样本,然后将它们返回地球进行进一步的分析。 喷气推进实验室由位于加利福尼亚州帕萨迪纳市的加州理工学院(Caltech)为NASA代为管理,毅力号的建造和运营管理由喷气推进实验室负责。 如欲了解更多毅力号的有关信息,请访问: nasa.gov/perseverance 以及 mars.nasa.gov/mars2020/ 参考来源: https://www.nasa.gov/press-release/with-goals-met-nasa-to-push-envelope-with-ingenuity-mars-helicopter