陸美阿聯鬧天庭 火星大考登場

美國NASA毅力號模擬圖。(取自NASA官網)

希望號探測器不僅是阿聯首個火星軌道探測器,更有望成爲全世界「第一顆火星氣象衛星」。(取自新浪微博@國星宇航)

大陸去年在河北試驗模擬着陸器在火星環境下懸停、避障、緩速下降的過程。(中新社資料照片)

阿聯希望號模擬外觀。(取自新浪微博@國星宇航)

定名爲天問一號的大陸火星探測器模擬外觀圖。(新華社資料照片)

(設計劃面/視覺中國)

2020年7月,備受矚目的火星探測將迎來發射「視窗期」,屆時,包括大陸的「天問一號」、美國的「毅力號」和阿拉伯聯合大公國的「希望號」在內的多國火星探測器,將「同臺競技」奔向火星。大陸更是將這次首次火星探測任務通過一次發射任務,實現對火星的「環繞、着陸、巡視」3個目標,這是其他國家火星探測任務從未有過的,也面臨前所未有的挑戰。

大陸全國政協委員、中國科學院院士、中國航太科技集團科技委主任包爲民認爲,大陸首次火星探測任務稱得上是「彎道超車」,如果能一次性完成「繞落巡」三步走,這一跨越式方案將成爲全球首次,進一步縮短大陸與美國、俄羅斯等在深空探測技術方面的差距。

歐俄缺席今年競技

據瞭解,此前同樣有探測火星計劃的歐俄聯合火星探測任務,因新冠肺炎疫情等原因推遲到2022年。

包爲民說,火星是太陽系中距離地球較近、自然環境與地球最爲類似的行星之一。火星探測不僅有助於探究火星生命的存在和演化過程等問題,更可藉此瞭解地球的演化歷史和預測地球的未來變化趨勢,同時也爲人類開闢新的生存空間尋找潛在目標。

中國科學院空間應用工程與技術中心研究員張偉指出,火星是太陽系內與地球特點最爲接近的行星,是人類未來移民的首選地。人類「第二家園」這一誘惑實在太大。火星過去可能擁有過適合地球生命生存的環境條件。研究火星地質、表面成分的長期演變過程,岩石和空氣、水的相互作用等,將有助於我們理解火星生命可能存在和消失的原因,進而分析和預測地球的未來。

張偉說,根據火星與地球的運動關係,再結合實際,考慮到當前運載火箭的能力,每隔26個月纔有一次有利的火星探測器的發射機會。探測器從地球飛往火星需要200余天,漫漫長路需要有可靠的通信。除此之外,在一定體積和重量約束的前提下,火星探測器還要充分提高能源的利用率,包括高效多結太陽能電池技術、高效蓄電池技術,以及能量密度高、壽命長的核電源等。

恐怖7分鐘加深難度

據統計,至今全球火星探測成功率大約爲40%,原因在於火星探測工程難點衆多。從1961年至今,人類已實施火星探測活動達40多次,但成功和部分成功的任務僅有20多次,成功率不到50%。其中着陸任務17次,成功8次,成功率47.1%。火星探測的難度可見一斑。這其中,最大的難點在於「恐怖7分鐘」,即再入、下降與着陸過程中,要在7分鐘內將探測器的時速從2萬公里降低到零。這是最兇險,也最激動人心的時刻。

2020年4月25日,由中國科學院國家天文臺承建的首次火星探測工程地面應用系統,在天津成功實施完成70公尺天線反射體的整體吊裝,大陸首次火星探測工程副總設計師兼地面應用系統總指揮李春來表示,70公尺天線今年10月能完全具備火星探測的資料接收能力。

目前,探測任務計劃正在有條不紊地進行,相關工作人員正爲即將到來的「大考」做準備。