据NASASpaceFlight网站2016年4月25日报道,美国国家航空航天局(NASA)日前针对火星探索任务发布了一项有关强化火星通信网的方案征集声明,以为推进2030年及后续载人火星探索任务提供保障。
2013年11月19日,NASA发射了MAVEN(火星大气与挥发性物质演化)火星探测器,而本次通信网方案征集是NASA为了完善火星通信中继网而提出的首次改进措施。虽然MAVEN能够提高现有远程通信的能力,但其2024年将完成任务,服役寿命只有10年。且目前其他已服役较长时间的火星探测器与未来载人火星探索任务的实施进度无法匹配:①2001年10月抵达火星轨道的“奥德赛”探测器的服役年限将到2025年;②2003年1月抵达火星轨道的“环球勘测者”探测器已于2006年11月停止运行;③2003年12月抵达火星轨道的欧洲航天局(ESA)“快车”号探测器将于2016年底完成其任务,目前ESA还未针对是否延长任务时间进行过协商;④2006年3月抵达火星轨道的MRO(火星勘测轨道飞行器),NASA表示其携带的燃料可维持其运行至2034年。按照NASA的火星载人探索任务的时间进度,目前这4颗探测器所构成的火星通信网均无法满足载人探索任务的最早需求。
综上因素,NASA向美国工业部门发布相关新火星探测器技术方案征集,以用于2020年前后拟发射一个火星探测器。该探测器将为NASA的火星探索任务提供先进的通信与成像以及机器人科学探索活动,同时,它还能充分地提高带宽通信能力和保持高分辨率的成像功能。此外,它还可作为先进试验技术的试验平台,如高功率太阳能电推进、光学通信成套设备等,从而能够极大地提高射频系统的传输速度和容量。
目前,喷气推进实验室(JPL)按照NASA火星探索项目的有关需求,正针对这项新火星探测器任务开展相应的方案预规划,包括有关太阳能轨道探测器等方面的工业性研究成果的征集。此外,JPL还拟利用工业部门的技术优势来提高深空型太阳能电推进轨道飞行器的能力,以配置科学仪器设备、对交汇对接和捕获任务进行演示验证,以及提高远程通信的能力。
NASA科学任务委员会的助理行政官约翰•格伦斯菲尔德指出,若要实现火星探索任务的成功,将取决于天地之间的高带宽通信以及高空成像能力。他说,目前NASA是依靠在轨科学活动在完成测量任务的同时开展通信中继这样一种双服务型工作模式,但这种模式并不能持续很长时间。新研制的火星探测器将利用最先进的科学技术,使NASA具备可持续探索火星的能力,并能够对包括样品返回任务等创新科学活动提供有效保障。
按照NASA的声明,JPL计划于今年6月与合作方签订一个总额为40万美元的概念性研究合同。这项概念性研究将于4个月之内完成。火星探索项目部根据NASA2015年研究报告中的先期需求做出了反馈,成立了任务分析小组,将针对远程通信能力的强化与提高以及火星可获勘测资源等方面,对火星探测器的科学任务目标进行设计规划。此外,NASA正在研究如何尽最大可能地与其国际合作方共同实施这项探索任务。(赵晨 编译)