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視覺中國供圖
工信部副部長、國家航天局局長許達哲22日表示,我國火星探測任務(wù)正式立項。我國將在“十三五”規(guī)劃的末年,就是2020年前后發(fā)射火星探測器,一步實現(xiàn)繞火星的探測和著陸巡視,這相當有難度。
繞、落、巡一次完成
“火星探測是空間科學界和航天界關(guān)注的一個重大方向,今年1月11日正式批復首次火星探測任務(wù)。”許達哲說。因為火星探測每一個窗口(地球與火星最近)要26個月才能遇到,所以正在嚴密地制定工程計劃,爭取在2020年這個窗口由我國長征五號運載火箭發(fā)射探測和著陸巡視的火星探測器。許達哲認為,首次火星探測對我國是一個挑戰(zhàn),它將標志中國真正意義上邁入深空探測。
中國航天科技集團五院黨委副書記、新聞發(fā)言人王中陽表示,我國火星探測任務(wù)有五大科學目標:火星形貌與地質(zhì)構(gòu)造特征、表面特征與水冰的分布、火星表面物質(zhì)組成、火星大氣的電離層以及火星表面氣候環(huán)境的特征、火星的物理場與內(nèi)部結(jié)構(gòu)。目前,火星探測器的研發(fā)正在五院開展。
與探月工程繞月、落月、從月球返回分三期完成不同,中國探火工程有望在2021年前后一次性完成繞、落、巡三項任務(wù)。中國航天科技集團五院火星探測器總設(shè)計師孫澤洲說,中國的火星探測任務(wù)形式在國外是沒有過的。美國的探測環(huán)繞就是環(huán)繞,巡視就是巡視。“從來還沒有哪個國家一次任務(wù)就同時實現(xiàn)環(huán)繞和著陸巡視。”
著陸點區(qū)域已選好
曾擔任探月工程二期探測器總設(shè)計師的孫澤洲說,由于中國火星車將使用太陽能供電,從光照角度考慮,最理想的地方是火星赤道附近,但是火星赤道附近的地形復雜。另外,由于登陸火星99%以上的減速是靠大氣減速,因此著陸點海拔越低減速時間越長,登陸越安全。
“綜合考慮地形復雜度、高程、光照條件、溫度等因素,火星比較適合著陸點在北緯5度至30度的區(qū)域。”孫澤洲說。
他說,當初在確定嫦娥三號登月落點時,專家們先畫了一個100乘300公里的大區(qū)域,在探測器進入環(huán)月軌道決定要著陸后,又預計了一個落點,最后真正的著陸點與預計的落點只偏差幾百米。“火星著陸點的確定也類似。就好比我們先選擇要去北京,至于落在北京哪個區(qū)哪條街道,是到附近再做精確的選擇。由于火星大氣模型誤差很大,所以在火星登陸的偏差可能會比登月大。”孫澤洲說。據(jù)新華社
■分析
探火與探月有何不同?
孫澤洲說,探月工程已為火星探測打下了很好的基礎(chǔ),如果沒有探月工程,希望火星探測一次就著陸并讓火星車走起來,是不現(xiàn)實的。“但是火星探測僅有一半的環(huán)節(jié)與探月有相似性。”
舉個例子,在嫦娥三號任務(wù)中,月球的地形地貌具有不確定性,但其他環(huán)境因素都在可控范圍內(nèi),可通過設(shè)計規(guī)避風險。但火星除了地形以外,其大氣情況具有很高的不確定性。此外,登陸火星需要經(jīng)過四個階段:氣動外形減速,降落傘減速,反推發(fā)動機減速,著陸器的緩沖腿吸收最后的能量。但月球沒有大氣,登月只有反推發(fā)動機和著陸緩沖兩個階段。
孫澤洲說,由于月球距離地球40萬公里,而火星距離地球最遠時達到4億公里。在探月工程的帶動下,中國已建立深空測控網(wǎng),能夠?qū)崿F(xiàn)對火星探測器的測控。但是數(shù)據(jù)還不能實現(xiàn)高速傳輸,因此未來的火星車操控要比月球車的操控更為復雜。
探索什么科學之謎?
孫澤洲說,中國火星探測的科學目標雖然還沒有最終確定,但基本上圍繞這幾個方面:通過光學遙感探測火星形貌,看看火星表面長什么樣;通過光譜等探測火星土壤元素、礦物成分及巖石類型;探測火星空間環(huán)境,包括火星大氣;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?
“深空探測雖然不會馬上產(chǎn)生明顯的經(jīng)濟效益,但是對于滿足人類探索未知世界的好奇心,拓展人類生活空間,都具有重要意義。”孫澤洲說。據(jù)新華社
(來源:半島網(wǎng)-半島都市報)