火星上用的降落傘是如何測試的？_風聞

翻譯：周唯亮

校對：金振坤 苗陽

編排：陳宏宇

後台：庫特莉亞芙卡 李子琦  徐⑨坤  胡永葳

原文鏈接：https://www.nasa.gov/wallops/2021/image-feature/testing-proves-its-worth-with-successful-mars-parachute-deployment

這張2021年2月18日由火星偵察軌道器(Mars Reconnaissance Orbiter)上的高分辨率成像實驗（High Resolution Imaging Experiment, HiRISE）相機拍攝的圖像中，可以看到NASA的“毅力”號探測器正在火星大氣中降落，降落傘拖在後面。

Credit: NASA/JPL Cal-Tech

測試，測試，再測試。飛行前測試航天器組件對於任務成功至關重要。宇宙飛船發射後，我們幾乎沒有機會能對它進行維修，尤其是那些飛往另一個星球的飛船。你需要盡一切可能一次到位。

2017和2018年，位於弗吉尼亞州的NASA沃洛普斯飛行設施（Wallops Flight Facility）成功發射了三枚探空火箭，對這款即將降落在火星的毅力號超音速降落傘進行了測試。

經過203天的旅程，穿越大約5億千米，用來減緩火星車下降速度的超音速降落傘成功展開，幫助毅力號平穩着陸。

“這項任務要求我們設計和製造一個約22米的降落傘，它可以在大約半秒鐘內承受2馬赫的風。這是一個非同尋常的工程挑戰，但對這次任務來説是絕對必要的，”伊恩·克拉克（Ian Clark）説。他是NASA南加州噴氣推進實驗室的測試技術負責人。“為了確保他們能在火星的惡劣條件下工作，我們必須先在地球上進行測試。複製火星環境意味着我們需要將有效載荷帶到接近太空邊緣的地方（譯者注：火星地表的大氣密度約為地球的百分之一，所以只能在高層大氣測試），以兩倍於音速的速度前進。探空火箭對我們的測試和最終登陸火星至關重要。”

NASA團隊在與火星類似的條件下，使用黑色布蘭特九號探空火箭測試了三次降落傘。最終試飛時，降落傘暴露在300000牛的載荷下，這是超音速降落傘能夠承受的最高載荷，比在火星大氣中實際展開時預計的載荷高85%。

NASA沃洛普斯探空火箭項目辦公室主任喬瓦尼·羅薩諾瓦（Giovanni Rosanova）説：“當航天器成功着陸時，降落傘測試小組非常有成就感。用探空火箭正確部署測試組件非常具有挑戰性，不過這項測試對成功着陸火星的重要性鼓舞了整個團隊。我們很自豪能貢獻自己的一份力量。”

這張gif動畫顯示了2021年2月18日毅力號降落時降落傘的展開過程。

Credits: NASA/JPL Cal-Tech

亞軌道飛行器——探空火箭、科學氣球和飛機——是開發和測試航天器儀器和部件的絕佳平台。這些航天器包括Terra，Aqua，COBE，CGRO，SPITZER，SWIFT，HST，SOHO，and STEREO，它們都曾通過亞軌道飛行器試驗過。

羅薩諾瓦説：“亞軌道飛行器的一個優點在於：儀器或者部件可以進行測試、調整、再測試，整個過程可以在幾年內完成，這為科學家在飛行器最終發射前排除故障提供了機會。”

2017年9月，團隊對降落傘進行了第一次測試，主要是為了觀察降落傘能否在飛行過程中達到合適的條件，來模擬火星着陸時降落傘可能會遇到的情況。6個月後，團隊對降落傘進行了第一次全面測試。2018年9月針對降落傘的最後一次測試的成功讓整個降落傘團隊確信降落傘已經準備就緒。

這張帶註釋的圖像是毅力號後殼上的降落傘攝像頭在着陸時拍攝的。使用二進制代碼將兩條信息編進了白色和橙色的降落傘頂中。內圈是“挑戰偉大（Dare mighty things）”。外圈為NASA位於南加州的噴氣推進實驗室的GPS座標，探測器就是在那裏建造的。

Credit: NASA/JPL-Caltech

美國宇航局目前正在開發一個火星樣品返回任務。團隊計劃利用火星上升器將毅力號收集的岩石和土壤樣本帶回地球，目前仍處於概念階段。

探測火箭和科學氣球等亞軌道飛行器正在接受測試，為上升器測試做準備。沃洛普斯的工作人員很高興能為人們前往月球、火星甚至更遠的偉大冒險貢獻力量。

『天文時刻』 牧夫出品

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機智號：火星的迷你直升機圖示提供: NASA, JPL-Caltech, Mars 2020 - Perseverance説明: 如能在火星上飛來飛去，該有多好？ 在上個月，當毅力號着陸火星時，NASA或許已經具備這項能力，因為它攜帶一部名為機智號（暱稱小機靈）的飛行夥伴。 小巧的"小機靈＂是一部有4條長腿、旋翼寬達1.2公尺、大小如烤麪包機的直升機。 在今年4月份，如果依規劃如期佈署小機靈之後，房車大小的毅力號（波西）將退開，讓靈巧號有充份的空間進行歷史性的首航。 在這幅畫家手繪的圖示機，小機靈長長的旋翼，讓它有足夠的升力飛翔在稀薄的火星大氣裏，從空中探索毅力號附近的區域。 縱然機智號飛不遠，不過它是未來其他火星或土衞六長程無人飛行器的原型機。（Ingenuity 機智號；Ginny 小機靈；Percy 波西）明日的圖片: erupting earth