◎文/思飛
小編的話:
好消息!好消息!我國確定將于2020年左右發(fā)射一顆火星探測器。什么?你說已經(jīng)知道這個消息了?那你對我國的火星探測計劃足夠了解嗎?這篇文章會告訴你很多猛料哦!
火星位于地球的外側(cè),到太陽的平均距離為1.524個天文單位,即2.279億公里,其赤道半徑為3397公里,自轉(zhuǎn)軸傾角、自轉(zhuǎn)周期均與地球相近,環(huán)繞太陽公轉(zhuǎn)1周為687天。它與地球有很多相似之處,是個典型的類地行星,很可能孕育和存活生命,故而科學(xué)家們把火星作為尋找地外生命的首選天體。這也就是除了月球,火星成為人類發(fā)射航天探測器最多的星球的原因所在。時至今日,人類共向火星發(fā)射了43個探測器,成功的尚不到一半。
向火星發(fā)射航天器可選用多種飛行路線。為了節(jié)省能量,各國都采用初始速度最小的霍曼軌道。霍曼軌道雖可節(jié)約火箭能量,卻因速度小而使飛行時間較長,航天器從地球到達火星需要奔馳259天,將近9個月的時間。
由于地球和火星都在繞日運行,兩者的相對位置不斷發(fā)生變化。當(dāng)太陽、地球、火星處于同一條直線上時,稱為相沖。兩次相沖間隔的時間叫做會合周期。顯而易見,在一個會合周期內(nèi)地球、火星及太陽三者之間的每一種相對位置只能出現(xiàn)一次,故對選定的霍曼軌道來說,每一個會合周期內(nèi)只有一次有利的發(fā)射時機?;鹦桥c地球的會合周期為780天,將近26個月,因此每隔兩年兩個月才有一次沿霍曼軌道發(fā)射航天器的發(fā)射窗口。這就是為什么相差近26個月才能上演一次發(fā)射火星探測器的機會之原因所在。2020年又遇發(fā)射窗口期,故而我國確定屆時發(fā)射新研制的火星探測器。
我國火星探測器模型整體為金黃色,包括軌道器、著陸器、火星車和用于地球與火星之間的遠距離通信的白色高增益天線,其著陸器、火星車的大小和結(jié)構(gòu),與先前登月的嫦娥探測器和“玉兔號”月球車有相似之處?;鹦擒囬L約2米,它和“玉兔號”月球車一樣有6個車輪,但個頭比“玉兔號”更大,因此它比“玉兔號”具有更強的越障能力。
總之,我國的目標(biāo)是能用自己的火箭,通過自己的測控,將探測器送到環(huán)繞火星的軌道運行,并陸續(xù)釋放著陸器和火星車,實現(xiàn)完全屬于中國人的火星探測,取得更多的科學(xué)成就,并向世界表明,我國已獨立地掌握了研制和發(fā)射水平更高的火星探測器技術(shù),開始了對太陽系行星的探測工作。
我國古代將火星稱為“熒惑”,火星曾經(jīng)影響著古人的宇宙觀。探測火星既可以推動航天技術(shù)的進步,又可能獲得新的科學(xué)發(fā)現(xiàn),我國盡早開展火星探測很有必要。目前看來,我國預(yù)定到2020年中期的發(fā)射窗口期,將用近地軌道運載能力為25噸以上的“長征五號乙”運載火箭,從海南文昌航天發(fā)射中心發(fā)射自主研制的火星探測器。屆時,火箭將直接把探測器送入地一火轉(zhuǎn)移軌道,即霍曼軌道。探測器在霍曼軌道上需經(jīng)約9個月的星際航行,于2021年方可到達火星身旁。
我國火星探測的科學(xué)目標(biāo)基本上圍繞這幾個方面:一是探測火星空間環(huán)境,包括火星大氣;二是通過光學(xué)遙感探測火星形貌,看看火星表面長什么樣;三是通過光譜等探測火星土壤元素、礦物成分及巖石類型;四是探測火星土壤結(jié)構(gòu)及水冰,火星表面甚至地下淺層是否有水。用自己的探測器傳回的數(shù)據(jù)資料,了解所有這些情況,就是想掌握這個地球的近鄰是否具備孕育和存活生命的環(huán)境條件。總之,都是為了尋找火星生命。
經(jīng)過人類的努力,火星有可能被改造為適合人類生存的星球,也許地球人今后還會大量移民火星,在那里建立人類的第二個棲息地……這樣的未來,你是不是也很期待?