大胆的中国火星任务将在NASA之前数年获得样本

中国继续大踏步前进，成为太空超级大国和美国宇航局的直接竞争对手。

除了其提议的扩展天宫空间站以及国际月球研究站（ILRS），中国还计划向火星在未来十年。

为了准备太空宇航员抵达这颗红色星球，中国正准备在拟议的NASA-ESA计划前大约两年将火星土壤和岩石样本送回地球火星样品返回（MSR）。

该任务将是中国国家航天局（CNSA）天问计划的第三次任务（天问-3），并将包括2028年的两次发射，这些发射将在2031年7月将样本送回地球。

根据新研究最近发表在《科学通报》杂志上的中国科学家宣布，他们已经开发出一种新的数值模型来模拟火星的大气环境。称为火星全球开放行星大气模型（又名。GoPlanet-Mars，或GoMars），该模型为天问三号任务的准备工作提供研究支持。

这篇论文的标题是”新一代火星大气模型GoPlanet-Mars的开发“，由研究人员执行中国科学院大气物理研究所（IAP-CAS）、大气科学与地球流体动力学数值模拟国家重点实验室（LASG）和地球与行星科学学院在中国科学院大学（SEPS-UCAS）。

该研究由以下人员领导王斌，CAS-IAP的高级研究员，专门从事气候建模。

在过去的二十年中，参与火星探索的任务和空间机构的数量大大增加。

目前，十个机器人任务正在探索它的表面和大气层，包括七个轨道器、两个漫游车和一架直升机。随着未来十年将有更多人前往火星（以及载人飞行任务），对火星天气预报的需求正在增长。

正如他们在论文中指出的那样，“世界航空航天强国已经开发了火星大气模型，为着陆探索提供气象环境保护。

为了提供有关天问三号任务潜在着陆点周围气象条件的信息，研究团队为火星建立了一个全球开放行星大气模型。然后，他们使用这个模型来复制火星大气的三个关键循环：尘埃、水和二氧化碳。

然后，他们使用开放获取火星同化遥感探测（OpenMARS）数据集，1999年至2015年的全球火星天气记录，以及中国的观测结果祝融号漫游车（中国的一部分天问-1任务）和美国宇航局的维京 1 号和 2 号兰德斯。

结果表明，GoMars模型成功地再现了火星表面压力的独特特征，对火星表面温度、纬向风、极地冰和尘埃具有良好的模拟性能。

据王说，天问三号任务将在天问一号的基础上增加着陆、采样和返回的额外任务，这需要有关火星大气条件的详细信息。考虑到沙尘暴如何导致多个任务丢失，例如机遇号、洞察号和祝融号，这一点至关重要——所有这些都是由于太阳能电池板上的灰尘堆积造成的。

此外，毅力号火星车在沙尘暴期间因空气中的鹅卵石与它相撞而损坏了其中一个风传感器。由于火星的观测数据短缺，该模型还可用于虚拟现实模拟。

这在准备前往遥远星球的任务时是必要的，这有助于他们设计车辆并选择合适的着陆点。在这方面，一个结合GoMars和未来观测的“虚拟火星”计划可以消除未来任务规划中的许多猜测。

自 1960 年代苏联和美国太空计划开始向火星发送探测器以来，科学家们一直在开发火星大气模型，希望克服”火星诅咒."随着越来越多的国家向火星派遣任务，对气候建模的需求变得更加重要。

最后，灰尘和天气会对进入、下降和着陆 （EDL） 阶段产生重大影响。它们还可能影响地面操作，特别是在涉及太阳能电池板、通信和敏感仪器的情况下。

在上升阶段，它们也可能是一个问题，在上升阶段，任务试图到达轨道并返回地球 - 例如，作为样本返回任务的一部分。饰演 Wang评论在接受新华社采访时：

“火星上的尘埃循环与地球上的水循环一样重要。GoMars可用于模拟火星车休眠前后的尘埃活动，从而提供大气环境数据，分析休眠的可能原因。

例如，GoMars可以模拟着陆区的温度，科学家可以使用这些数据来设计适合建造火星探测器以应对极端寒冷的材料。

在下一个十年的早期，美国宇航局和欧空局还打算发送火星样品返回（MSR）任务，以取回毅力号火星车获得的样本。这将包括一个NASA样本回收着陆器，两架样本回收直升机，一个火星上升飞行器和一个ESA地球返回轨道器。

美国宇航局和欧空局目前预计这项任务将在2033年之前发射，恰逢美国宇航局首次载人火星任务离开地球。显然，新的太空竞赛超越了月亮现在包括到达火星！

本文最初由今日宇宙.阅读原文.

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