阿聯(lián)酋“希望”號(hào)拉開(kāi)多國(guó)探火大幕

阿聯(lián)酋首個(gè)火星探測(cè)器“希望”號(hào)20日由日本H2A運(yùn)載火箭從日本鹿兒島發(fā)射升空?！跋Ｍ碧?hào)火星探測(cè)器的發(fā)射拉開(kāi)了中國(guó)、美國(guó)、阿聯(lián)酋火星探測(cè)年度大戲的帷幕。按計(jì)劃，今年7月下旬至8月上旬，中國(guó)“天問(wèn)一號(hào)”、美國(guó)“火星-2020”將陸續(xù)發(fā)射，從而在全球掀起空前的火星探測(cè)新高潮。

三國(guó)火星探測(cè)看點(diǎn)很多

7月20日，發(fā)射入軌的阿聯(lián)酋“希望”號(hào)火星探測(cè)器既是阿聯(lián)酋的首個(gè)火星探測(cè)器，也是阿拉伯世界首個(gè)深空探測(cè)器。它重約1.5噸，設(shè)計(jì)壽命兩年，將在距火星表面2萬(wàn)至4萬(wàn)公里的軌道上環(huán)繞火星運(yùn)行，約每55小時(shí)繞火星一圈。

全國(guó)空間探測(cè)技術(shù)首席科學(xué)傳播專(zhuān)家龐之浩對(duì)《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者介紹，“希望”號(hào)的最大亮點(diǎn)是，它是世界第一顆火星的氣象衛(wèi)星，用于全面探測(cè)火星大氣，研究火星氣候變化、低空天氣變化、沙塵暴預(yù)報(bào)等。

按計(jì)劃，我國(guó)將于7月下旬到8月上旬擇機(jī)用長(zhǎng)征五號(hào)運(yùn)載火箭發(fā)射我國(guó)首個(gè)火星探測(cè)器“天問(wèn)一號(hào)”。龐之浩表示，“天問(wèn)一號(hào)”的最大亮點(diǎn)是將通過(guò)一次發(fā)射實(shí)現(xiàn)火星環(huán)繞、著陸和巡視三項(xiàng)任務(wù)。這在人類(lèi)火星探測(cè)史上是前所未有的。采用這種“一舉三得”的探火方式，起點(diǎn)高、效益高，但挑戰(zhàn)大。如果成功，將使我國(guó)深空探測(cè)能力和水平實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展，成為世界第三個(gè)在火星著陸的國(guó)家，第二個(gè)在火星巡視的國(guó)家。

美國(guó)將用“宇宙神-5”火箭發(fā)射“火星-2020”火星探測(cè)器。它攜帶的“毅力”號(hào)火星車(chē)最大亮點(diǎn)是收集火星內(nèi)部巖石30塊和土壤的樣本，然后放置在火星表面上，未來(lái)將發(fā)射探測(cè)器把樣本帶回地球；用攜帶了火星氧元素原位資源利用實(shí)驗(yàn)儀，將占火星大氣96%的二氧化碳轉(zhuǎn)化為氧氣，這對(duì)于探索火星的航天員至關(guān)重要；攜帶了世界第一架小型無(wú)人駕駛直升機(jī)“機(jī)智”號(hào)，前往漫游車(chē)難以到達(dá)的地區(qū)或生物敏感地區(qū)進(jìn)行區(qū)域勘探。

為何發(fā)射窗口這么密集

據(jù)介紹，阿聯(lián)酋、中國(guó)、美國(guó)之所以都在今年7月下旬至8月上旬發(fā)射火星探測(cè)器，是因?yàn)榈厍蚝突鹦嵌祭@著太陽(yáng)運(yùn)行，地球在里圈運(yùn)行，運(yùn)行一圈要365天；火星在外圈運(yùn)行，運(yùn)行一圈要687天。所以，地球離火星之間的距離是不斷變化的，最近時(shí)有5500萬(wàn)公里，最遠(yuǎn)時(shí)在4億公里以上。

為了節(jié)省發(fā)射成本，一般在發(fā)射火星探測(cè)器時(shí)都選擇地球與火星距離較近的時(shí)機(jī)，而這樣的機(jī)會(huì)每隔26個(gè)月才有一次，今年7月下旬至8月上旬恰好是這樣一個(gè)時(shí)間窗口，所以阿聯(lián)酋、中國(guó)、美國(guó)都選擇在今年這個(gè)時(shí)間窗口發(fā)射。不過(guò)，這個(gè)發(fā)射時(shí)段并不是火星離地球最近的時(shí)候。這與田徑場(chǎng)賽跑類(lèi)似，跑外圈的運(yùn)動(dòng)員要在前面起跑，跑里圈的運(yùn)動(dòng)員要在后面起跑。有一種最省能量的軌道叫霍曼轉(zhuǎn)移軌道，采用這種軌道可以很好地利用地球和火星的公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，它要求火星探測(cè)器從地球發(fā)射時(shí)，火星位于地球前方約44°。所以，發(fā)射火星探測(cè)器一般是在地球與火星最近時(shí)刻，即火星、地球和太陽(yáng)依次排成一條直線前2-3個(gè)月。

探火要闖哪幾道關(guān)

人類(lèi)探測(cè)火星起步于20世紀(jì)60年代，到今年6月底，共實(shí)施44次探火活動(dòng)。其中完全成功的只有19次，即使算上部分成功的，也僅有23次，成功率約53%。所以，火星被稱(chēng)為探測(cè)器墳場(chǎng)。

龐之浩表示，由于火星距地球太遠(yuǎn)，從探測(cè)器上發(fā)出電波，經(jīng)過(guò)幾億公里傳到地球后十分微弱，再加上宇宙噪聲，所以很容易把傳輸信號(hào)淹沒(méi)掉，為此對(duì)火星探測(cè)器測(cè)控通信系統(tǒng)提出很高要求。另外，還是由于遙遠(yuǎn)，火星探測(cè)器收發(fā)的信號(hào)傳輸延時(shí)很長(zhǎng)，這就要求探測(cè)器有較高的自主性。

龐之浩表示，進(jìn)入火星軌道也很難，探測(cè)器要自主選擇適當(dāng)?shù)摹皠x車(chē)”距離、“剎車(chē)”輕重。否則要么到達(dá)不了火星軌道，要么撞到火星上，要么就會(huì)飛越火星。探測(cè)器在火星表面著陸就更難了，要經(jīng)歷“恐怖的7分鐘”。先是氣動(dòng)減速段，然后是傘降減速段，接著是動(dòng)力減速段，最后是著陸緩沖段。這幾個(gè)階段都必須嚴(yán)格按程序執(zhí)行，否則“滿(mǎn)盤(pán)皆輸”。▲

（杭添仁）