火星登陆任务有多种不同的方式,每种方式都有各自的优缺点。典型的火星登陆任务始于利用土星五号和航天飞机将行星飞行器部件送入地球轨道 (1)。在地球轨道上组装完整的行星飞行器 (2) 后,任务的地球出发阶段开始 (3)。然后,火星飞行器开始为期 270 天的火星之旅。这绝不是任务的空闲阶段。除了对火星进行观测外,在地球到火星和火星到地球的旅程中,还将进行许多其他具有重要科学意义的实验和测量。航天器代表着太空中的载人实验室,不受地球的干扰影响。将有两个观察点,即地球和航天器,这一事实允许进行多项关于行星际环境的时间和空间特征的实验。此外,该航天器还可用于补充和扩展从地球轨道空间站进行的众多观测,特别是在天文学领域。例如,它有可能首次观测到尚未确定的彗星。
摘要:火星探测计划分析小组已将测量火星大气的状态和变化作为未来几年的重点研究。气球载仪器可以弥补当地固定着陆器和全球轨道器观测之间在中尺度距离上时间和空间分辨率的差距。使用气球系统实现这一目的的想法本质上并不新鲜,在过去几十年中已经提出过。虽然这些概念被认为是在进入和下降过程中的空中部署,但本研究中概述的概念重新审视了从火星表面发射着陆器的有效载荷甲板。这种部署选项今天主要得益于微电子和传感器小型化技术的进步,这使得气球探测器的设计比以前提出的系统小得多。本文介绍了该仪器的可行性评估,并进一步详细介绍了科学和操作概念、稻草人传感器套件、其系统组件以及相关的规模和预算估算。它还补充了提出的分析方案,用于评估、管理和减轻自动将此类气球系统从行星表面发射所涉及的部署风险。
内在的昼夜节律钟会产生生理和行为的昼夜节律,从而使我们能够适应由地球自转而产生的循环环境线索。昼夜节律失调会对不同生物的适应性和健康产生有害影响。前往火星和在火星上进行的星际旅行的环境线索与地球上的环境线索截然不同。这些差异带来了许多适应性挑战,包括对人类昼夜节律的挑战。因此,使昼夜节律适应火星环境是未来登陆和居住在火星的先决条件。在这里,我们回顾了与火星环境对昼夜节律的影响相关的研究进展,并提出了进一步研究的方向和改善昼夜节律钟适应未来火星任务的潜在策略。
一个技术成熟的火星殖民地每年可以生产并运送至少 100 万吨液态氢到一个或多个低地球轨道 (LEO) 的推进剂库。在火星殖民地生产 1 公斤氢气并将其运送到 LEO 需要在火星上消耗 1.4 GJ 的能量。LEO 推进剂库包含在火星上生产的氢气以及在月球或近地小行星上生产的氧气。这种推进剂用于将有效载荷从 LEO 运送到太阳系的许多目的地,包括火星。将 1 公斤有效载荷从 LEO 运送到火星需要在火星、月球和近地小行星上消耗 3.5 GJ 的能量。使用在火星上生产的液态氢将宇航员和有效载荷运送到火星可确保火星殖民地的指数级引导增长。火星殖民地和向 LEO 运送数百万吨液态氢是太阳系殖民的关键。火星殖民地只有发展到相当规模后才会开始向低地球轨道输送液态氢。它的结构和材料中应包含约 2000 万吨钢铁和 300 万吨塑料,以及数千名宇航员。在此之前,低地球轨道氢沉积物将由月球两极的氢气供应。
•火星气候数据库(MCD)是使用火星行星气候模型(PCM)衍生自一般循环模型(GCM)数值模拟的气象场数据库,并使用可用的观察数据进行了验证。数据库不仅包括PCM的输出,还提供了互补的后处理方案,例如环境数据的高空间分辨率插值以及重建其变异性的方式。PCM是在LMD(法国巴黎)与Latmos(法国巴黎),开放大学(英国),牛津大学(英国)和西班牙格拉纳达(Granada,Granada)合作开发的,并得到了欧洲航天局(ESA)(ESA)的支持。•MCD是自由分布的,旨在对需要准确了解火星气氛状态的工程和科学应用有用。对于中等需求,可以通过交互式服务器在线访问MCD(http://www-mars.lmd.jussieu.fr)。那里可以获得完整版本的副本,其中包括所有数据文件和高级访问软件。联系信息:ehouarn.millour@lmd.ipsl.fr和francois.forget@lmd.ipsl.fr。•MCD版本6.1于2022年12月发布。
f ront m保持火星与纳米颗粒保持温暖的可行性:与纳米颗粒加热火星的可行性作者Samaneh Ansari 1,Edwin S. Kite S. Kite 2,*,Ramses Ramses Ramirez 3,Liam J. Steele J. Steele 2,4,Hoomani Mohseni 1。西北大学电气和计算机工程系;伊利诺伊州埃文斯顿。2。芝加哥大学地球物理科学系;伊利诺伊州芝加哥。 3。 中央佛罗里达大学物理系;佛罗里达州奥兰多。 4。 欧洲中等天气预报中心;英国雷丁。 *通讯作者,kite@uchicago.edu摘要摘要火星表面的三分之一已经浅了h 2 o,但目前太冷了,无法生存。 使用温室气体对火星温暖的建议需要大量在火星表面上很少见的成分。 但是,我们在这里表明,由火星易于获得的材料制成的人造气溶胶(例如,长约9μm的导电纳米棒)可以使火星> 5×10 3倍3倍3倍的火星比最佳气体高> 5×10 3倍。 这种纳米颗粒向前散射的阳光,有效地阻止了上升的热红外。 类似于火星的自然灰尘,它们被高高地扫入火星的气氛中,从而使近地面传递。 在10年的粒子寿命中,两个气候模型表明,在30升/秒的持续释放将在全球范围内升高30 K,并开始融化冰。 因此,如果可以按(或传递到火星)进行大规模制造纳米颗粒,则火星变暖的障碍似乎不如先前想象的那么高。芝加哥大学地球物理科学系;伊利诺伊州芝加哥。3。中央佛罗里达大学物理系;佛罗里达州奥兰多。4。欧洲中等天气预报中心;英国雷丁。*通讯作者,kite@uchicago.edu摘要摘要火星表面的三分之一已经浅了h 2 o,但目前太冷了,无法生存。使用温室气体对火星温暖的建议需要大量在火星表面上很少见的成分。但是,我们在这里表明,由火星易于获得的材料制成的人造气溶胶(例如,长约9μm的导电纳米棒)可以使火星> 5×10 3倍3倍3倍的火星比最佳气体高> 5×10 3倍。这种纳米颗粒向前散射的阳光,有效地阻止了上升的热红外。类似于火星的自然灰尘,它们被高高地扫入火星的气氛中,从而使近地面传递。在10年的粒子寿命中,两个气候模型表明,在30升/秒的持续释放将在全球范围内升高30 K,并开始融化冰。因此,如果可以按(或传递到火星)进行大规模制造纳米颗粒,则火星变暖的障碍似乎不如先前想象的那么高。带有人造气溶胶的预告变暖火星似乎是可行的。主文本简介。干燥的河谷越过火星曾经可持续的表面(1,2),但今天冰冷的土壤太冷了,无法获得地球衍生的寿命(3-5)。流可能到600 kyr(6),这暗示着一个行星在可居住性的风口浪尖上。通过关闭围绕波长(λ)22 µm和10 µm的频谱窗口,已经提出了许多方法来加热火星表面,通过该窗口,通过热红外辐射上升到空间(7-9),表面通过热红外辐射冷却。Modern Mars具有薄(〜6 MBAR)的CO 2大气,在15 µM带中仅提供约5 K温室的温暖(10),而火星显然缺乏足够的冷凝或矿化CO 2来恢复温暖的气候(11)。可以使用人工温室气体关闭光谱窗口(例如
本 FEIS 旨在协助有关计划于 2020 年发射的火星 2020 任务的拟议行动和替代方案(包括不采取行动替代方案)的决策过程。本 FEIS 提供与实施拟议的火星 2020 任务的潜在环境影响相关的信息,该任务将采用新型科学仪器寻找原地过去生命的迹象,选择一套样本并将其存储在可返回的缓存中,并演示未来机器人和人类探索火星的技术。NASA 拟议的火星 2020 任务将使用为 2012 年 8 月抵达火星的火星科学实验室 (MSL) 探测器好奇号开发的成熟设计和技术。根据拟议的行动,火星 2020 探测器将由多任务放射性同位素热电发电机 (MMRTG) 提供动力。NASA 将根据过去和当前任务的数据选择一个具有科学重要性的着陆点。
MSR 计划即将迎来下一次关键决策点 (KDP) 审查 (KDP-C),计划于 2024 年 3 月进行,届时 NASA 将评估计划、确定成本和进度基准承诺,并确定是否应从制定阶段进入开发阶段。在这次审计中,我们评估了 NASA 对 MSR 计划的管理,以确定该计划 (1) 是否有望在进入开发阶段之前开发出稳定的设计,(2) 是否准备在 KDP-C 建立切合实际的生命周期成本估算,(3) 是否准备在 KDP-C 为 ERO 和 SRL 项目确定切合实际的发射计划日期,以及 (4) 是否已经确定并正在解决计划和技术问题和风险,以实现其制定目标。为了完成这项工作,我们了解了 MSR 计划的管理、成本、进度、问题和风险、技术准备情况、业务和采购流程以及与 ESA 的协调。此外,我们还审查了 MSR 计划和项目报告;NASA 和中心的关键文件、程序和手册;科学研究和独立董事会报告;与 ESA 的协议;以及 NASA 数据库中确定的风险。我们还采访了参与 MSR 计划的 NASA 和 ESA 官员。
毅力号科学与运营团队。除了在飞行过程中获取图像外,着陆时的 RTE 图像也在地面获取(图 3)。RTE 图像中心的角像素尺度约为 0.53 mrad/像素,边缘的角像素尺度约为 0.33 mrad/像素。在典型的着陆 RTE 图像中心(如图 3 所示,位于车辆前方约 0.2 米处),空间尺度约为 0.1 mm/像素。大多数飞行中的图像是在约 5-10 米的高度获取的。表 2 列出了每台摄像机在一系列直升机高度下的空间分辨率。图像在地球上接收后,被处理成各种衍生图像产品,包括立体衍生的数字地形模型 (DTM) 和正射影像(图 4)。表 2. 摄像机空间尺度与直升机高度
致谢:感谢曼彻斯特大学伦敦大学和ESA ECSAT的Vulcan的支持。这个夏季实习期间的支持是无价的。参考:[1] K. A. Farley等。(2022)科学,377,2196。[2] J. F. Bell III等。(2022)Sci Adv,8,4856。[4] A. Udry等。(2023)J GEOPHYS RESPARETS,128E2022JE007440。[5] V. Z.Sun等。 (2023)J Geophys Respanets,128。 [6] J. V Clark等。 (2020)Icarus,351,113936。 [7]Nørnberg,P等。 (2009)。 行星和太空科学,57,628-631。 [8] Manick K.等。 (2025)LPSC摘要[9] A. Vaughan等。 (2023)。 J Geophys Respanets,128。 [10]听到。 C(2004)AGU秋季会议摘要,V41d-06。Sun等。(2023)J Geophys Respanets,128。[6] J. V Clark等。(2020)Icarus,351,113936。[7]Nørnberg,P等。(2009)。行星和太空科学,57,628-631。[8] Manick K.等。(2025)LPSC摘要[9] A. Vaughan等。(2023)。J Geophys Respanets,128。[10]听到。C(2004)AGU秋季会议摘要,V41d-06。C(2004)AGU秋季会议摘要,V41d-06。