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火星,我們要來了!

來源: http://www.infzm.com/content/116854

2011年11月9日淩晨,中國首個火星探測器“螢火一號”和俄羅斯“福布斯-土壤”探測器在位於哈薩克斯坦境內的拜科努爾發射場搭乘俄羅斯“天頂”運載火箭升空。(視覺中國/圖)

工信部副部長、國家航天局局長許達哲4月22日表示,我國火星探測任務正式立項。中國火星探測器計劃在2020年火星探測的最佳窗口時間發射,並一步實現“繞、落、巡”工程目標。

這是中國首次宣布火星探測的計劃和時間表,將是我國繼神舟載人航天工程、嫦娥探月工程之後,又一個重大的太空探索項目。

我們的征途是星辰大海

國家航天局局長許達哲在發布會上指出,開展火星探索項目將標誌著“中國真正意義上邁入深空探測”。中國航天科技集團五院火星探測器總設計師孫澤洲介紹道,“中國火星探測的科學目標還沒有最終確定,但基本圍繞以下幾個方面:通過光學遙感探測火星形貌,看看火星表面長什麽樣;通過光譜等探測火星土壤元素、礦物成分及巖石類型;探測火星空間環境,包括火星大氣;探測火星土壤結構及水冰,火星表面甚至地下淺層是否有水”。

“深空探測雖然不會馬上產生明顯的經濟效益,但是對於滿足人類探索未知世界的好奇心,拓展人類生活空間,都具有重要意義。”孫澤洲說。

我國古代將火星稱為“熒惑”,火星這顆肉眼可見的行星曾經深刻影響著古人的宇宙觀。火星是全人類的火星,火星探測既可以引領航天技術的進步,帶動經濟發展,還可以極大地提升全民對太空和科學的熱情,並轉化為科技創新的熱情。

火星是太陽系中與地球環境最相似的星球,也被認為是最有可能存在地外生命的星球。了解火星的土壤、環境、大氣,以及是否有水的存在,對於研究生命起源,研究人類自身和地球所處的環境都有著非常重要的意義。否則,五百年前我們祖先遺憾地忽視了海洋,一百年後我們的後代也會埋怨我們放棄了太空。

一位贊比亞修女曾經給NASA寫過一封信,“非洲有那麽多難民,為什麽非要好幾十億美金上太空?”當時NASA是這樣回的:“太空探索不僅僅給人類提供一面審視自己的鏡子,它還能給我們帶來全新的技術,全新的挑戰和進取精神,以及面對嚴峻現實問題時依然樂觀自信的心態。我相信,人類從宇宙中學到的,充分印證了阿爾貝特•施韋澤那句名言:‘我憂心忡忡地看待未來,但仍滿懷美好的希望。’”

探索火星,中國要“彎道超車”

探測火星,中國這一步走得並不算早。

美國從上世紀六七十年代就開始發射火星無人探測器,2012年8月美國宇航局“好奇號”火星探測器登陸火星,為地球帶來了海量火星照片。去年9月28日,美國航天局的科學家更是發表了震驚世界的聲明,說他們在火星上找到了流動的液態水。俄羅斯也不甘落後,不但第一個實現了火星軟著陸,日前他們又公布了動物火星計劃,預計2017年將送猴子前往火星。而在亞洲,印度是第一個擁有火星探測器的國家。2014年9月,印度首顆火星探測器“MOM”已經安全進入火星軌道。

不過,想要去趟火星,也沒那麽容易。日本的火星探測器“希望”號曾於1998年發射,但5年後未能到達火星軌道。歐洲空間局的探測火星計劃也波折重重,本世紀初就開始啟動的計劃拖了10多年以後才終於上路。在2011年11月9日,中國首顆火星探測器“螢火一號”也曾搭乘俄運載火箭發射升空。遺憾的是飛行過程中出現意外,“創業未半而中道崩殂”。

但是,值得註意的是,中國此次火星計劃如果成功的話,我們在探索火星的成果上,就可以實現“彎道超車”。因為中國此次火星探測的任務形式,以前國外從來沒有過。“美國的探測環繞就是環繞,巡視就是巡視。”孫澤洲說,“從來還沒有哪個國家一次任務就同時實現環繞和著陸巡視”。中國這次兩步並作一步走,快馬加鞭地趕上國際領先國家的步伐。

“黑色七分鐘”,邁向火星之路有多難?

自20世紀60年代以來,國際上已實施的42次火星探測任務,成功率僅為52%。

火星探測器總設計師孫澤洲介紹說,之前的探月工程已為火星探測打下了很好的基礎,如果沒有探月工程,希望火星探測一次就著陸並讓火星車走起來,是不現實的,“但是火星探測僅有一半的環節與探月有相似性”。

最讓他擔心的是火星大氣。“火星大氣具有很高的不確定性,有些因素我們還沒有認識透,比如火星大氣的變化規律、風暴時的特性等。我們現在感覺壓力很大,是因為不能掌控的因素很多。如果降落那天真的起了塵暴,就不能降落。”孫澤洲說。

火星車或著陸器,要穿過火星大氣層才能“踏”上火星表面,這期間需要經歷驚心動魄、生死攸關的一幕。探測器從131千米的高空進入火星大氣,時速高達21000公里(每秒5.9公里),要在短短七分鐘的時間內,讓探測器的速度降至零,從而實現安全著陸。這也是所有火星探測任務中技術難度最大、失敗概率最高的關鍵時刻,是名副其實的“黑色七分鐘”。而且這七分鐘飛行器無法由地球指揮中心實時控制,通訊信號從火星發回地球已經過去了七分鐘,所以必須由飛行器自帶的智能系統獨立完成著陸。

從中國航太科技集團第五研究院獲悉,該院已在火星傘系減速分系統關鍵技術攻關中,突破了超聲速低密度降落傘設計等多個技術難點,為火星探測做好充分準備。不同於印度的火星計劃有美國和歐洲的幫助,中國此次火星探測的挑戰體現出中國在空間技術創新發展中的“首創精神”。

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