NASA的火星毅力漫游车即将降落在红色星球上-期待什么

如图所示，装有NASA恒心漫游车的机壳在穿过大气层下降时将自己引向火星表面。数以百计的重大事件必须完美，准确地按时执行，以使流动站于2021年2月18日安全降落在火星上。

2021年2月18日，火星2020恒心漫游车到达红色星球时会发生什么？

NASA的火星2020恒心飞行任务还剩下240万英里（390万公里）的太空旅行空间，因此，试图将其第五号火星车降落在“红色星球”上还需要几天的时间。管理该任务的美国国家航空航天局位于南加州的喷气推进实验室的工程师已经确认，该航天器是健康的，并有望在下午3:55左右降落在杰泽罗火山口。美国东部标准时间（太平洋标准时间下午12:55）于2021年2月18日。

“恒心是美国宇航局迄今为止最雄心勃勃的火星探测车任务，科学地致力于发现过去的火星上是否有生命，”华盛顿国家航空航天局总部科学任务部副主任托马斯·祖布琛说。“为回答这个问题，着陆团队将全力以赴，将我们带到Jezero Crater，这是有史以来登陆目标最艰巨的火星地形。”

杰泽罗（Jezero）是一个盆地，科学家们认为古老的河流流入湖中，并以扇形形状沉积了沉积物，称为三角洲。科学家认为，这里的环境很可能保存了数十亿年前立足之地的任何生命迹象-但杰泽罗还拥有陡峭的悬崖，沙丘和巨石场。在火星上着陆非常困难-以前所有火星着陆尝试中只有约50％成功-而且这些地质特征使其更加成功。坚持不懈的团队正在汲取以前的达阵经验教训，并采用了新技术，这些技术使航天器能够更准确地瞄准着陆点并自动避免危害。

JPL任务副项目经理詹妮弗·特罗斯珀（Jennifer Trosper）说：“毅力团队正在对进入Jezero Crater所需的复杂编排进行最后润饰。”“不能保证没有火星着陆，但是我们已经准备了十年，以将这辆火星车的轮子放到火星表面上并开始工作。”

火星上的所有着陆都很困难，但是NASA的恒心漫游者试图在有史以来针对火星的最具挑战性的地形上着陆。

您将在NASA电视上观看“毅力”进场，下降和着陆（EDL）的戏剧，这是漫游者任务中最危险的部分，有些工程师称之为“恐怖的七分钟”。评论从下午2:15开始。美国东部标准时间（太平洋标准时间上午11:15）于2月18日。工程师希望在下面的预计时间收到关键里程碑的通知。（由于信号必须从火星传播到地球，因此这些事件实际上发生在火星上11分钟，比此处提到的要早22秒。）

巡航阶段分离：在过去的六个半月中，一直在进行恒心飞行的航天器的一部分（将NASA的Ingenuity火星直升机固定在其腹部）将从太空中分离出来，时间约为下午3:38。美国东部标准时间（太平洋标准时间下午12:38）。预计该航天器将在下午3:48时以约12,100 mph（19,500 kph）的速度到达火星大气层的顶部。美国东部标准时间（太平洋标准时间下午12:48）。下午3:49，来自大气层的摩擦将把飞船的底部加热到高达约2370华氏度（约1300摄氏度）的温度。美国东部标准时间（太平洋标准时间下午12:49）。降落伞部署：航天器将在下午3:52左右以超音速部署降落伞。美国东部标准时间（太平洋标准时间下午12:52）。确切的部署时间基于新的范围触发技术，该技术提高了航天器击中着陆目标的能力的精确度。降落伞展开后约20秒，进入舱的保护性底部将脱离。这样一来，流动站就可以使用雷达确定距地面的距离，并利用其Terrain-Relative Navigation技术找到安全的着陆点。固定在降落伞上的进入舱的后半部分将在下午3:54与流动站及其“喷射背包”（称为下降阶段）分离。美国东部标准时间（太平洋标准时间下午12:54）。喷气背包将使用反火箭来减速并飞向着陆点。航天飞机的下降阶段，采用天车操纵技术，将把流动站降低到尼龙系绳的表面。预计该漫游车将在下午3:55左右以人类的步行速度（约1.7 mph，或2.7 kph）降落在火星表面。美国东部标准时间（太平洋标准时间下午12:55）。

各种因素都会影响上述里程碑的准确时间安排，包括火星大气层的属性，这些属性在航天器实际飞过之前很难预测。

由于深空通信的复杂性，任务负责人在上述时间也可能无法确认这些里程碑。近乎实时的详细工程数据流（称为遥测）依赖于去年NASA的火星侦察轨道器（MRO）新增的一种中继功能。工程师希望额外的数据可以直接通过NASA的深空网络和另外两个基于地球的天线返回地球，直到着陆之前不久。

在着陆期间，航天器在多个天线之间切换。有些人使用超高频（UHF）传输，与轨道飞行器进行通信，例如火星侦察轨道器（MRO），然后将信息中继回地球。其他天线使用功能更强大的X波段传输，以简单的音调直接与地球通话，从而提供基本但有限的航天器健康状况。

请务必注意，火星车无需与地球通讯即可安全降落在火星上：毅力已预先编程了着陆指令和相当大的自主权。在着陆事件发生后的数小时和数天内计划了其他通信通行证。

一旦浮出水面，恒心的第一批活动之一就是拍摄新房的照片，然后将其传回地球。在接下来的几天里，工程师还将检查流动站的运行状况，并部署遥感桅杆（也称为“桅杆”），以便可以拍摄更多照片。毅力团队将花费一个多月的时间对流动站进行彻底检查，并加载新的飞行软件，以准备在火星上寻找古老的生命。在同一时期，Ingenuity Mars Helicopter团队将确保他们的小型但强大的机器人为第一次尝试在另一行星上进行受控动力空气动力学飞行做好准备。

JPL的Ingenuity项目经理MiMi Aung表示：“ Ingenuity团队将在登陆日与Perseverance团队一起坐在我们的座位上。”“我们不能等到流动站和直升飞机都安全地放在火星表面并准备行动时。”

关于毅力使命的更多信息

恒心号在火星上的任务的主要目标是天体生物学，包括寻找古代微生物生命的迹象。流浪者将表征地球的地质和过去的气候，为人类探索红色星球铺平道路，并将是收集和储存火星岩石和沉积物并随后返回地球的第一个任务。

随后的NASA任务将与ESA（欧洲航天局）合作，将航天器送往火星，以从地表收集这些密封的样本，然后将它们送回地球进行深入分析。

火星2020任务是NASA一项更大计划的一部分，该计划包括对月球的访问，以此为人类对红色星球的探索做准备。NASA将通过NASA的Artemis月球探测计划在月球上和周围建立持续的人类存在。

JPL是位于加利福尼亚州帕萨迪纳市的加州理工学院的一个分支机构，负责管理火星2020恒心计划任务和美国国家航空航天局（NASA）的Ingenuity Mars Helicopter技术演示。