2020年07月23日 00:23 新華社
新華社海南文昌7月22日電 題:全球迎來“探火季” 中國首次火星探測(cè)任務(wù)看點(diǎn)幾何
新華社“新華視點(diǎn)”記者胡喆、王琳琳
近期,火星發(fā)射進(jìn)入“窗口期”,全球迎來“探火季”。繼20日阿聯(lián)酋“希望號(hào)”探測(cè)器順利升空后,我國首次火星探測(cè)任務(wù)“天問一號(hào)”也將于7月下旬到8月上旬擇機(jī)實(shí)施,開啟屬于中國人自己的行星探測(cè)時(shí)代。
中國為何要探測(cè)火星?難點(diǎn)在哪里?將執(zhí)行哪些任務(wù)?“新華視點(diǎn)”記者采訪了業(yè)內(nèi)有關(guān)專家。
7月17日在中國文昌航天發(fā)射場(chǎng)拍攝的長(zhǎng)征五號(hào)遙四運(yùn)載火箭。 當(dāng)日,長(zhǎng)征五號(hào)遙四運(yùn)載火箭在中國文昌航天發(fā)射場(chǎng)完成技術(shù)區(qū)總裝測(cè)試工作后,垂直轉(zhuǎn)運(yùn)至發(fā)射區(qū),計(jì)劃于7月下旬到8月上旬擇機(jī)實(shí)施我國首次火星探測(cè)任務(wù)(行星探測(cè)工程天問一號(hào)任務(wù))。 新華社發(fā)(張高翔 攝)
為何要“去火星”?
火星是離地球較近且環(huán)境最相似的星球,一直是人類走出地月系統(tǒng)開展深空探測(cè)的首選目標(biāo)。以往的探測(cè)發(fā)現(xiàn)了存在水的證據(jù),火星上是否存在孕育生命的條件?火星是地球的過去還是地球的未來?這些成為火星研究的重大科學(xué)問題。研究火星對(duì)認(rèn)識(shí)地球演變具有非常重要的比較意義。
“為了人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展,火星可否改造成為適宜人類居住的綠色星球?……只有這些重大科學(xué)問題被一一解答,我們才能清晰地思考地球和人類自身的未來。”中國科學(xué)院院士歐陽自遠(yuǎn)曾這樣評(píng)價(jià)火星探測(cè)的意義。
基于現(xiàn)有航天能力,“奔火”飛行7個(gè)月左右即可到達(dá),相比更遠(yuǎn)的行星和衛(wèi)星,任務(wù)周期較合適;火星與地球有最接近的環(huán)境,使得機(jī)器人或人類進(jìn)駐火星成為可能。
將執(zhí)行哪些任務(wù)?
國家航天局公布的信息顯示,我國首次火星探測(cè)任務(wù)的探測(cè)器由著陸巡視器(進(jìn)入艙和火星車)與環(huán)繞器組成。據(jù)悉,此次探測(cè)目的是一次實(shí)現(xiàn)“繞、著、巡”三步走,即對(duì)整個(gè)火星進(jìn)行全球觀測(cè)、成功著陸火星,以及火星車進(jìn)行巡視勘測(cè)。
火星環(huán)繞器攜帶7臺(tái)儀器,火星車攜帶6臺(tái)儀器,此次任務(wù)的科學(xué)目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)對(duì)火星的表面形貌、土壤特性、物質(zhì)成分、水冰、大氣、電離層、磁場(chǎng)等進(jìn)行科學(xué)探測(cè),進(jìn)而有利于建立起對(duì)火星全面而基礎(chǔ)的認(rèn)識(shí)。
“探火”到底難在哪?
相比月球探測(cè),火星探測(cè)任務(wù)的難度更大。由于火星相對(duì)地球距離較為遙遠(yuǎn),對(duì)發(fā)射、軌道、控制、通信和電源等技術(shù)都提出了很高的要求。目前,人類已對(duì)火星實(shí)施了44次探測(cè)任務(wù),其中僅成功了24次。
不論是長(zhǎng)達(dá)七個(gè)月的地火飛行,還是進(jìn)入火星軌道的“剎車變軌”,以及最遠(yuǎn)距離達(dá)4億公里的超遠(yuǎn)距離通信……地球通往火星的探測(cè)之旅可謂前路漫漫、風(fēng)險(xiǎn)多多。
不少航天專家指出,特別是著陸器著陸到火星表面的短短幾分鐘時(shí)間,可謂“驚心動(dòng)魄”,必須迎接一系列高難度動(dòng)作和挑戰(zhàn)。
與月球著陸的情況不同,火星軟著陸動(dòng)力下降過程時(shí)間很短,而地面測(cè)控時(shí)延十幾分鐘,因此要求控制系統(tǒng)具有更高自主性和實(shí)時(shí)性。
“探火”緣何會(huì)“扎堆”?
航天科普專家錢航介紹,考慮到風(fēng)險(xiǎn)、成本等因素,地球航天器到火星的最佳路線為1925年提出的“霍曼軌道”。由于該軌道每26個(gè)月才能出現(xiàn)一次,且最近“霍曼軌道”形成時(shí)間為2020年夏,所以近期各國火星探測(cè)計(jì)劃均集中在該時(shí)間段。
1996年以來,幾乎每個(gè)發(fā)射窗口都有火星探測(cè)器發(fā)射。2020年,中國、美國、阿聯(lián)酋等國家均已明確于今年執(zhí)行火星探測(cè)任務(wù)。三個(gè)國家將在火星地表采樣、區(qū)域巡視性探測(cè)、熱大氣層測(cè)量等方面執(zhí)行探測(cè)任務(wù),進(jìn)而為生命起源及演變、探索人類新家園等方面的研究提供重要支撐。
“移民”火星可能嗎?
地球上的一天不到24小時(shí),而火星是24小時(shí)多,兩者有幾乎相同的晝夜長(zhǎng)短;公轉(zhuǎn)的軌道面和赤道面的夾角也非常相近,因此二者有幾乎相同的季節(jié)變化。這些相似性都表明,火星是適宜人類居住改造的最好候選行星。
歐陽自遠(yuǎn)認(rèn)為,通過技術(shù)手段提高火星表面溫度、增加火星大氣濃度等,可以進(jìn)一步建立火星表面生態(tài)環(huán)境。
雖然將火星改造成為一個(gè)適宜人類生存與發(fā)展的綠色星球的遠(yuǎn)景是美好的,但具體實(shí)施起來十分不易,工程之浩大、成本之巨、技術(shù)難度之高、科學(xué)實(shí)施步驟之復(fù)雜是可想而知的,可能需要人類通過幾個(gè)世紀(jì)艱苦卓絕的努力才能實(shí)現(xiàn)。
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