据阿根廷布宜诺斯艾利斯经济新闻网3月13日报道，毫无疑问，今年将是一个火星年。除了今年抵达这颗红色星球的多个探测器外，美国国家航空航天局（NASA）的“毅力”号探测器已经开始在荒凉、尘土飞扬的火星表面移动。目前美国科学家已经在思考如何将“毅力”号探测器收集的火星尘埃和岩石样本带回地球。

“火星上升飞行器”从火星表面发射升空的想象图。（美国国家航空航天局网站）

确定火星上升推进系统

为此，本周NASA与美国诺思罗普-格鲁曼公司就火星上升推进系统签署了一份合同，该系统包括一种能够从火星起飞的飞行器，可将样本送至轨道器并带回地球。在公布上述消息的同时，专家还分享了一张“火星上升飞行器”将样本带回地球的示意图。“火星上升飞行器”将带着装有“毅力”号收集的岩石和土壤样本的金属管从火星上升空。

对于NASA而言，这无疑是向完成“火星样本取回”任务又迈出了一步。“火星样本取回”任务可谓一项雄心勃勃的行星探索计划，将建立在数十年来的科学知识和探索火星的实践经验的基础上，最终目的是让人类在火星上建立永久定居点。

在“火星样本取回”任务的下一步中，NASA和欧洲航天局将为“样本回收着陆器”和“地球返回轨道器”提供部件。“样本回收着陆器”将向火星表面运送一个样本回收车和一个“火星上升飞行器”。

如果能把火星上的样本带到地球，全世界的科学家就可以使用精密仪器对样本进行检查。由于这些仪器太庞大、太复杂，目前尚无法将它们送至火星。此外，将样本带回地球还可以让后人利用目前还未被开发出来的高新技术对其进行研究。如果能在地球上对火星样本进行分析，科学界就能在新理论和模型的发展过程中随时对其进行检测，正如数十年来阿波罗登月计划带回的月球样本所发挥的作用那样。

火星环境将是决定不同的固体火箭发动机的设计、开发、制造、测试和核验方式的主要因素，每种发动机都曾多次被交付使用。根据新合同，诺思罗普-格鲁曼公司将为“火星上升飞行器”提供推进系统，以及其他辅助设备和后勤保障服务。

与欧洲航天局展开合作

“火星样本取回”任务是NASA与欧洲航天局的一个合作项目。其目的是有史以来第一次将火星土壤样本带回地球，以便更深入地探索这颗红色星球的奥秘。

尤其值得一提的是，莱昂纳多公司是获得意大利航天局支持的一家业内领先的空间机器人公司，该公司正在其位于意大利米兰的科研设施中设计和研究这次任务所需的两个机械臂的原型。第一种为较小的6自由度机械臂，可伸长至大约110厘米，这使其动作变得更加灵活。这种机械臂将安装在欧洲航天局的“样本转移漫游车”上。“样本转移漫游车”将利用机械臂抓住金属管。第二种机械臂是功能更强大的7自由度机械臂，可伸长至2米以上。

届时“样本转移漫游车”将进入NASA的“样本回收着陆器”，把装有样本的金属管转移到即将进入轨道的太空舱内。两种机械臂都能自动操作（地球和火星之间的通信有20分钟左右的延迟，无法即时操纵机械臂），可识别装有火星土壤的金属管，同时还能排除故障。由莱昂纳多公司设计的机械臂势必成为机器人和机电一体化领域的瑰宝。

“火星样本取回”任务并不是意大利和莱昂纳多公司参与的唯一火星任务。2022年欧洲航天局将启动“火星太空生物学2022”任务，该任务旨在钻入火星地下两米处，寻找现有的或过去曾经存在的生命痕迹。而这个钻头也将由莱昂纳多公司设计和制造。

NASA日前表示，本月4日在火星赤道北方的耶泽罗陨石坑，“毅力”号探测器在33分钟的时间里移动约6.5米，先是前进4米，原地左转150度，再倒退2.5米，在火星表面的尘土上留下了轮胎印。

“毅力”号首席工程师里奇·里伯表示：“这才是火星之旅的真正开始。这就像古希腊史诗《奥德赛》中的旅程，一路充满艰难险阻。我希望前路没有独眼巨人，不过我敢肯定未来必将书写更多传奇故事。”