不久前,在首個“中國航天日”新聞發(fā)布會上,國家航天局局長許達哲透露,火星探測任務(wù)已經(jīng)批準(zhǔn)立項,我國預(yù)計在“十三五”規(guī)劃的末年,即2020年左右發(fā)射一顆火星探測衛(wèi)星。中國的火星計劃終于來了!
我國火星探測任務(wù)要一次實現(xiàn)環(huán)繞、著陸、巡視,這種形式在國外從沒有過
我國的火星探測發(fā)射目標(biāo)是想一步環(huán)繞、著陸、巡視,這個任務(wù)具有相當(dāng)大的難度。因為火星探測要26個月才能遇到一個時間窗口,所以專家們正在嚴(yán)密地制定工程計劃,爭取在2020年這個窗口發(fā)射我國第一個火星探測器。據(jù)許達哲介紹,盡管我國的飛行器已經(jīng)進入了深空,但是完成火星探測任務(wù)仍不可或缺,探測火星意味著中國從真正意義上邁入深空探測時代。
中國火星探測工程有望一次性完成繞、落、巡三項任務(wù)。中國航天科技集團五院火星項目顧問葉培建院士表示,“與印度‘曼加里安’號探測器只是繞火星赤道軌道飛行不同,我國首個火星探測器將繞火星進行大橢圓軌道飛行,對火星進行全球觀測,并由進入器載著巡視器著陸火星,巡視器會在火星上‘走起來’!
“每隔兩年或三年,才有一次火星距離地球最近的機會,在這個時間點上發(fā)射火星探測器,對運載火箭來說是最省能量的?紤]到火星探測器的質(zhì)量,將由我國長征五號運載火箭來完成發(fā)射任務(wù)!敝袊教炜萍技瘓F一院宇航部副部長馬志濱介紹說。
我國的火星探測任務(wù)要一次實現(xiàn)環(huán)繞、著陸、巡視,這種形式在國外是從沒有過的,國外曾擬一次實現(xiàn)環(huán)繞和著陸,但著陸失敗了。
火星探測涉及的技術(shù)領(lǐng)域非常多,特別之處還在于,雖然火星車是一個空間探測器,但與一般空間探測器相比,它又具有鮮明的特點。
首先,任務(wù)對火星探測器的自主能力要求非常高。考慮到在火星表面進行巡視探測的實際條件和要克服時延等限制,要求火星車具備較強的環(huán)境感知與識別、路徑規(guī)劃等能力,以及具備較強的任務(wù)分析、規(guī)劃和實現(xiàn)能力。也就是說,火星探測器要具備確定行駛路線、發(fā)現(xiàn)障礙危險的能力。
為了實現(xiàn)巡視探測,火星探測器還要具備較高的環(huán)境適應(yīng)性。除了需要面對普通航天器遇到的真空、低溫、輻射等問題,也需要適應(yīng)火星表面的地形地貌、塵暴、低重力、高低溫、低氣壓等特殊環(huán)境,還需要解決遠距離通訊,以及長時間日凌時期的探測器自主管理等一系列問題。
人類希望有朝一日在火星建立居住基地,最終向火星移民
中國航天科技集團五院研究員龐之浩說,人類之所以對火星探測如此青睞,是因為探測火星具有重要的科學(xué)、技術(shù)等多方面意義,甚至關(guān)系到人類的未來。目前火星已成為除地球以外人類研究程度最高的行星,人類利用空間探測器進行火星探測的歷史幾乎貫穿整個人類航天史。
通過長期的天文觀測和空間探測,科學(xué)家已經(jīng)確定,火星是與地球最為相似且距離最近的行星,探究火星生命的起源和演化,可以促進對地球生命起源和演化的研究。
火星的自轉(zhuǎn)速度與地球幾乎相等,自轉(zhuǎn)一周為24.6小時,公轉(zhuǎn)周期為687天;火星上有稀薄的大氣,有四季交替的氣候變化;火星地貌同地球地貌差不多,有高原、平原和環(huán)形山;特別是火星大氣層中也存在臭氧層,可以吸收太陽光中的紫外線,為火星表面創(chuàng)造有利生物生長發(fā)育的條件。因此,人類希望有朝一日在火星建立居住基地,最終向火星移民,把它變成人類的第二家園。
大量跡象還表明,火星以前很可能與目前的地球一樣,只是經(jīng)過幾十億年的演化才變成大氣層稀薄、溫度較低、水源枯竭等樣子。不少天文學(xué)家推斷,火星是地球的未來。因此,探測或載人登陸火星進行研究,可以為防止地球變成人類難以生存的第二個火星提出預(yù)案。
截至2016年6月,全球共進行了114次月球探測,43次火星探測。不過,從20世紀(jì)90年代至今,人類共進行了18次火星探測,而月球探測只進行了14次。目前有5個火星軌道器和2輛火星漫游車在工作,但只有1個月球軌道器和1個月球著陸器在工作。世界航天大國都制定了以火星系統(tǒng)為目標(biāo)的探測計劃,由此可見,當(dāng)今的火星探測比月球探測還熱。
在火星探測方面,美國獨占鰲頭。從20世紀(jì)90年代起,美國開始實施“火星生命計劃”,以確定火星上是否存在生命;2001年美國發(fā)射了“火星奧德賽”,該探測器首次發(fā)現(xiàn)火星上有大量水冰;2003年,美國先后發(fā)射了第二代火星車
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