中國(guó)制造航天器即將飛往火星

在2009年5月28日，上海航天局負(fù)責(zé)人在第三屆上海國(guó)際航空航天技術(shù)與設(shè)備展覽會(huì)上透露“螢火1”號(hào)已通過(guò)各項(xiàng)試驗(yàn)考核和驗(yàn)證，現(xiàn)已轉(zhuǎn)入“待發(fā)”狀態(tài)，將于2009年10月搭乘俄羅斯的運(yùn)載火箭踏上前往火星的漫漫征途。“螢火1”號(hào)是繼“神舟”載人飛船、“嫦娥”探月工程后中國(guó)又一項(xiàng)重大科學(xué)計(jì)劃，將成為中國(guó)航天史上一個(gè)新的里程碑。它會(huì)帶動(dòng)中國(guó)深空探測(cè)技術(shù)的發(fā)展，為深空中其他行星的探測(cè)打下基礎(chǔ)。

中國(guó)探測(cè)火星的先行者

“螢火1”號(hào)是中國(guó)探測(cè)火星的先行者。研制團(tuán)隊(duì)從2006年10月開(kāi)始預(yù)研到2009年6月勝利完成，僅用了32個(gè)月(一般需要5年時(shí)間左右)，他們克服的技術(shù)難關(guān)數(shù)不勝數(shù)，其中尤以在－260℃的超低溫環(huán)境中“螢火1”號(hào)不被“凍死”的深冷環(huán)境適應(yīng)性技術(shù)、活動(dòng)部件及電子器件的休眠一喚醒技術(shù)、整星磁清潔控制技術(shù)、深空測(cè)控技術(shù)、姿控自主控制技術(shù)這5道關(guān)隘更為險(xiǎn)峻、艱難。

“螢火1”號(hào)高60厘米，長(zhǎng)和寬均為75厘米，太陽(yáng)帆板展開(kāi)可達(dá)7.85米，重110千克，設(shè)計(jì)壽命2年。裝有離子探測(cè)包、光學(xué)成像儀、磁通門(mén)磁強(qiáng)計(jì)、掩星探測(cè)接收機(jī)等8樣特種設(shè)備，用以探測(cè)火星的空間磁場(chǎng)、電離層和粒子分布及其變化規(guī)律；探測(cè)火星大氣離子的逃逸率；探測(cè)火星的地形、地貌和沙塵暴以及探測(cè)火星上水消失的原因等等。

“螢火1”號(hào)將與其同伴“福布斯·格朗特”并肩飛行10個(gè)月，然后分道揚(yáng)鑣獨(dú)自進(jìn)入繞火星的橢圓形軌道，在近火點(diǎn)(距離火星最近點(diǎn))800千米和遠(yuǎn)火點(diǎn)(距離火星最遠(yuǎn)點(diǎn))80000千米，軌道傾角正負(fù)5°的火星大橢圓軌道上實(shí)施探測(cè)任務(wù)。

探測(cè)火星意義非凡

回顧對(duì)火星的探測(cè)，1962年11月1日蘇聯(lián)發(fā)射的“火星1”號(hào)探測(cè)器開(kāi)啟了人類(lèi)探測(cè)火星的先河。近半個(gè)世紀(jì)里，世界各國(guó)曾先后向火星發(fā)射了30多個(gè)探測(cè)器，其中不乏佼佼者，如蘇聯(lián)發(fā)射的“火星3”號(hào)探測(cè)器，美國(guó)發(fā)射的“勇氣”號(hào)、“機(jī)遇”號(hào)和“鳳凰”號(hào)探測(cè)器等，都取得了世人矚目的成果。但毋庸諱言，約有2／3的探測(cè)器均未能完成使命，或命殞天宇或不知所終。盡管如此，人類(lèi)探測(cè)火星的熱情并未減低，美國(guó)航空航天局已計(jì)劃在2011年發(fā)射“火星科學(xué)實(shí)驗(yàn)室”，歐洲航天局則計(jì)劃于2013年發(fā)射“火星生物學(xué)”探測(cè)器。俄羅斯、中國(guó)等國(guó)也均有探測(cè)火星的計(jì)劃與行動(dòng)。

正如美國(guó)著名天文學(xué)家卡爾·薩根所說(shuō)，探測(cè)火星對(duì)保護(hù)地球的氣候條件意義重大，因?yàn)榇蠹s在40億年前，火星和地球的氣候相似，火星上甚至江河湖海一應(yīng)俱全。未知的原因竟導(dǎo)致火星變成今天這個(gè)樣子。探索火星氣候的突變，對(duì)今日的地球顯然有著現(xiàn)實(shí)意義和借鑒作用。探測(cè)火星或許能夠找到火星上曾經(jīng)有過(guò)的生命痕跡，如果真有所獲，可能意味著只要條件許可，生命就能在宇宙中的行星上繁衍。探測(cè)火星更能反映一個(gè)國(guó)家的綜合力量和高新科技水平及經(jīng)濟(jì)實(shí)力，無(wú)疑將提升中國(guó)的國(guó)際地位和在太空領(lǐng)域中的發(fā)言權(quán)。

登陸火星任重道遠(yuǎn)

中國(guó)科學(xué)院在2009年6月10日公布“中國(guó)2050年科技發(fā)展路線圖”的報(bào)告中指出，到2050年左右要實(shí)施載人登陸火星的戰(zhàn)略目標(biāo)。根據(jù)有關(guān)資料介紹，中國(guó)探測(cè)火星將分四個(gè)階段：第一階段，對(duì)火星環(huán)境進(jìn)行分析研究，同時(shí)要求國(guó)際合作；第二階段，發(fā)射環(huán)繞火星的衛(wèi)星，探測(cè)火星的環(huán)境(包括火星磁場(chǎng)、電離層和大氣)，并為在火星實(shí)施軟著陸做準(zhǔn)備；第三階段，向火星發(fā)射軟著陸登陸裝置，試驗(yàn)著陸技術(shù)，并為在火星上建立觀測(cè)站做準(zhǔn)備；第四階段，在火星上建立觀測(cè)站，并建立由機(jī)器人照料的火星基地。大力發(fā)展地球一火星往返式飛船，為今后的載人火星飛行和建設(shè)有人觀測(cè)的基地做準(zhǔn)備。

登陸火星談何容易。要實(shí)現(xiàn)2050年登陸火星的戰(zhàn)略目標(biāo)還有漫長(zhǎng)的路要走，北京大學(xué)地球與空間科學(xué)學(xué)院專(zhuān)家認(rèn)為，即使是實(shí)現(xiàn)探測(cè)火星的目標(biāo)，首先要解決運(yùn)載火箭的速度問(wèn)題，火星探測(cè)器要達(dá)到脫離地球引力的速度(即第二宇宙速度)為11.2千米／秒，而中國(guó)目前運(yùn)載火箭的速度只有10.9千米／秒。必須研制大推力運(yùn)載火箭。其次，探測(cè)器的信號(hào)，對(duì)地面指揮尤為重要。但在茫茫太空中信號(hào)十分微弱，沒(méi)有信號(hào)就無(wú)法判斷探測(cè)器的位置，更無(wú)法對(duì)它進(jìn)行調(diào)整。要做到這點(diǎn)，必須要有覆蓋全球的深空探測(cè)網(wǎng)，中國(guó)目前還暫時(shí)做不到。專(zhuān)家們認(rèn)為，中國(guó)要實(shí)現(xiàn)自主探測(cè)火星完成“繞、落、回”計(jì)劃恐怕還需20年。以此推斷，中國(guó)要完成登陸火星的四個(gè)階段，時(shí)間確定在2050年是可行的。