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影印號
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影印號(Phootprint)為歐洲航天局(ESA)提出的一項於2024年發射的火衛一採樣返回任務。
概述和現狀
影印號任務是歐空局「火星機器人探測準備計劃2」(MREP-2)的候選任務[1]。2014年，歐空局資助了該項目為期8個月的A階段前期可行性研究及工業系統研究[1][2]。目前，它處於A階段，即「任務定義研究」階段。
該任務被提議於2024年使用阿麗亞娜5號發射，2026年初作為備用日期[1]。地球將會給繞行星變軌提供更大的發射裕度[1]。該探測器將環繞火星飛行以進入特定階段[1][3]，一旦就緒，它將進入著陸火衛一的准衛星軌道[1]，由於重力較低，在樣本採集和啟動地球返回艙(ERC)過程中，著陸器將固定在地面。
該任務將持續約3.5年，包括巡航、軌道測繪、表面7天作業和樣品返回飛行時間[1]，太空飛行器將由太陽能電池板供電。
2015年8月，歐洲太空總署-俄羅斯國家航天集團工作組在火星宇宙生物學探測項目(ExoMars)合作後，就未來可能的火衛一採樣返回任務進行了聯合研究，並作了初步討論[4][5]。
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目標
最高科學目標是了解火星衛星火衛一和火衛二的形成及限於太陽系演化的成因(共同形成、捕獲、撞擊噴出物)[1]
- 從火衛一表面取回100克鬆散的材料。
- 取樣操作至少要涉及火衛一50%的表面。
- 通過任務期間全面性全球和局部測繪後，由科學小組選定著陸地點。
- 嚴格防止對表面的污染。
- 採集800克樣品(帶回約100克)。
- 以100米(330英尺)的精度著陸火衛一表面。
任務工程師指出，考慮到著陸的低重力環境，著陸後「不反彈」是一個關鍵因素[6]。目前，歐空局的工程師傾向於帶有可壓扁的鋁製蜂窩式減震器和二級負載限制器的懸臂式四支起落架腿[1]。
太空飛行器
影印號太空飛行器概念現仍處於初步階段，大概由三個模塊組成:[6]
- 搭載地球返回飛行器(ERV)和地球返回艙(ERC)的著陸艙(LM)，執行向火星轉移、火星軌道插入和分階段機動到火衛一附近，然後環繞火衛一併登陸作業，包括著陸和取樣。著陸艙將配備一支2米(6.7英尺)取樣機械臂。
- 地球返回飛行器(ERV)執行火星逃逸，返回地球並在再入大氣層前數小時釋放地球返回艙(ERC)。
- 地球返回艙(ERC)—完全被動式：彈道式再入，無降落傘，地面硬著陸，對樣品的最大撞擊力為1700G[1]。熱設計模型表明，再入過程中樣品容器溫度低於攝氏40°(華氏104°)，樣本容器中帶有定位信標。
截止2014年，設想的30千克(66.1磅)有效載荷分別是:[3]
- 廣角相機
- 窄角相機
- 近景攝影機
- 用於採樣的背景相機
- 可視-紅外光譜儀
- 紅外光譜儀
- 無線電科學偵測
任務體系結構
擬議的任務架構是：[7]
- 用阿麗亞娜5號火箭從庫魯航天基地發射到直接逃逸軌道；
- 飛行至火星(11個月)；
- 環繞火衛一/火星運行9個月，實施科學觀測和取樣(在地表7天)；
- 從火星返回到地球(8個月)。
另請參閱
參考文獻
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