本週,火星變得熱鬧起來。
21日美國航天局一枚火星探測器經過10個月的飛行進入了火星軌道,希望揭開火星大氣失蹤之謎。印度外太空研究組織24日宣佈,印度首個火星探測器“曼加裏安成功進入火星軌道,印度成為第一個實現火星探測的亞洲國家。
中國何時開展火星探測?目前官方尚未公佈明確的計劃,僅能從一些專家的講話中尋找端倪。
中國探月工程首席科學家、中科院院士歐陽自遠在今年6月舉行的第22屆國際天文館學會大會上透露,中國計劃在2020年實現火星著陸巡視,在2030年實現火星採樣返回。
嫦娥二號和嫦娥三號總指揮顧問、總設計師顧問葉培建曾數次在政協會議上呼籲,中國應儘快開展火星探測。“印度已經走到了我們前面。
葉培建指出,國際上深空探測有兩個特點:一是所有探月國家很快都進行了火星探測;二是上世紀火星探測的次數遠遠少於月球探測,但本世紀迄今為止,火星探測次數多於月球探測。
(小標題)中國具備火星探測能力嗎?
多位航天專家對中國開展火星探測的技術能力表示出信心。
葉培建說,中國航天科研團隊此前對於火星探測的設計也是“繞落回三步走的方案,但是“既然我們已經在時間上落後了,我們就要在水準上做好。他表示,按照現在的技術儲備,“我們有能力搞一次既繞也落。
中國空間技術研究院研究員、《國際太空》雜誌副主編龐之浩認為,中國火星探測器在2020年實現巡視的可能性很大,因為在深空測控方面的主要技術障礙已經克服。
專家介紹,隨著探月工程的實施,中國已經掌握很多技術和基礎設施,特別是佳木斯和喀什的兩座大型地面測控站建成,中國具備對火星探測的遠距離測控通信能力。
嫦娥三號探測器總設計師孫澤洲稱,中國目前完全具備火星探測能力。即將研製成功的“長征五號運載火箭可以勝任近地小行星、金星、木星的環繞探測;可以支撐火星的無人著陸探測,但對於火星的採樣返回,則需要比“長征五號運載能力更大的火箭。
中國工程院院士、中國運載火箭技術研究院運載火箭系列總設計師龍樂豪說,“長征五號火箭研製進展順利,2015年發射後將使中國進入空間的能力成倍提升。“總體來說,我們火箭的能力要比印度強。
龍樂豪說,中國無論從火箭、探測器還是測控條件來說,“去火星沒有任何問題,因為嫦娥二號已經飛到了8300萬公里遠的深空距離。
他認為,中國火星探測的時間比印度晚一些,但可以後來居上。中國的火星探測方案可能不只是發射一個小衛星,而是一次任務裏實現繞、落和行走。
火星探測需解決哪些技術難題?
龐之浩說:“進入火星軌道難度比較大,號稱是‘恐怖的7分鐘’。像美國和蘇聯當年剛開始進行火星探測的時候都遇到一些困難,失敗率還是比較高的。尤其是要落到火星表面技術難度較大。
專家認為,火星探測首先要突破的一大技術難題就是探測器如何在稀薄的火星大氣中制動減速。
葉培建說,由於距離遙遠,測軌精度必定降低,這就需要採取新的技術方法,來保證探測器近火制動的準確性。
他說,探測器從地球飛往火星單程就需要10個月。在“日淩時,即太陽、地球、飛行器在同一條直線上的時候,由於太陽輻射的關係,通信很受影響。火星探測器在飛往火星途中,“日淩現象對測控通信的影響將達2個月左右。這些要求火星探測器飛往火星途中及開展深空探測任務時具備自主管理、自主導航的能力。
為什么去火星?
每次提出一項新的太空探索計劃,人們總要問:地球上還有那麼多問題沒有解決,為什么要去關心那麼遙遠的事。然而,人類的好奇心和夢想不會止步於地球。
俄國“火箭之父齊奧爾科夫斯基曾經說過:“地球是人類的搖籃,但人不能永遠生活在搖籃裏。
1970年,一位贊比亞修女給美國宇航局馬歇爾太空飛行中心的科學部門副主管厄爾斯特·斯圖林格博士寫了一封信,質問在地球上還有很多孩子忍受饑餓之時,他為何建議投入數十億美元實施遠在火星的探索計劃。
斯圖林格很快回了信。在信中,他說,通往火星的航行並不能直接提供食物解決饑荒問題。然而,它所帶來的大量新技術和新方法可以用在火星項目之外,這將產生數倍於原始花費的收益。
剛剛將探測器送入火星軌道的印度也面臨同樣的拷問。西方媒體質疑,世界上三分之一的窮人都在印度,為什么還花大錢探測火星,印度政府發言人回應:“如果我們沒有偉大的夢想,就永遠是伐木人和挑水工。
中國科幻作家劉慈欣指出,火星是條件最接近地球的行星。“根據過去探測到的蛛絲馬跡來判斷,火星上有水沖刷的痕跡,這就暗示火星上很可能曾經存在過液態水;如果有過液態水,這說明火星的大氣壓力曾經和地球差不多,否則水早就蒸發沒了。那麼,對火星演化過程的研究,對地球未來的發展有重要意義。
“因為自然環境比較接近,火星也是人類進行太空移民的第一選擇。劉慈欣說,“最有可能的情況是,當危機到來時,人類才投入全部力量到地外世界的探索和開拓中去。而人類移民到火星需要漫長的時間來實現。(完)