
美國第三代火星車示意圖

我國第一個火星探測器“螢火1號”


“火衛一·土壤”的全尺寸實物模型
N法制晚報 綜合
我國第一個火星探測器“螢火1號”,已于日前成功運達哈薩克斯坦境內的拜科努爾發射場,預計于當地時間11月9日凌晨和俄羅斯“火衛一·土壤”采樣返回探測器一起,使用俄羅斯“天頂-2SB”火箭從拜科努爾發射場發射升空,飛向火星。
記者了解到,此次火星探測,不但是我國派出第一個進入火星軌道的探測器,也是俄羅斯時隔多年之后第一次重返火星。他們承載的一系列創新型火星探測任務,對人類認識火星具有重要的意義。
搭順風車去火星
繞“火”三圈后分手
據“螢火1號”工程應用首席科學家吳季此前透露,8日到20日期間,“螢火1號”將擇機發射。
“螢火1號”這回是搭了俄羅斯火衛一探測器的“順風車”。“螢火1號”在隨“火衛一·土壤”升空后仍“乘坐”在其上。它們“手牽手”進入火星軌道,裝在“火衛一·土壤”頂部的“螢火1號”在繞火星飛行3圈后兩者分道揚鑣:“火衛一·土壤”變軌到火星圓軌道上尋機登陸“火衛一”,其返回艙將于2013年攜帶“火衛一”上100克的土壤樣品返回地球;“螢火1號”則在近火點(距火星最近的點)800千米、遠火點80000千米、軌道傾角小于5°的火星大橢圓軌道上,履行火星探測使命。
據悉,此次探測計劃由中國、歐洲與俄羅斯合作,中國“螢火1號”將在火星軌道運行一年。而“火衛一·土壤”是俄羅斯在本世紀發射的首個空間探測器,它是人類向火星發送的第一個采樣返回探測器,如果成功,對重振俄羅斯昔日航天大國形象有重要意義。
我國現在還沒有覆蓋全球的深空測控網,“螢火1號”將用俄羅斯和歐洲航天局的深空網實施測控通信。其數據傳輸采用直接對地球通信方式,上行命令主要由俄羅斯和歐洲航天局地面站發送,下行命令則由中國地面站、俄羅斯地面站和歐洲航天局地面站分時段進行接收。其中,中國地面站主要依托國家天文臺位于密云的50米直徑天線地面站和位于云南的40米直徑天線地面站接收“螢火1號”傳回的數據。
個頭小翅膀大
目標集中可補空白
“螢火1號”的質量為115千克,為三軸穩定的六面體結構,體積相當于一臺普通電視機大小,2×3塊太陽能電池板展開后達到7.85米,設計壽命為2年,主要用于探測火星的空間環境等。
之所以如此小的星體裝這么大的“翅膀”,是因為火星上太陽光照強度低,只有地球的1/2左右,太陽能電池翼要足夠大才能給自身提供充足的能量。雖然“螢火1號”是能力有限的小型空間探測器,但它的科學目標集中,做的事情重要,性價比較高。
“螢火1號”工程應用首席科學家吳季透露,自1960年以來,人類已經向火星發射了40多個探測器,其中15次成功進入了火星軌道,8次成功著陸,并釋放了3輛火星巡視車。但是,這些探測計劃的科學目標幾乎都是追蹤水的痕跡、發現生命信號,其軌道也大都是極軌圓軌道,因此人類對火星的高層大氣、電離層、磁層環境和太陽風的相互作用等都了解甚少,“螢火1號”正好填補了此項空白,在國際上具有重要地位。
建設深空測控網
中國爭取后年獨自發射
火星在我國古代被稱為“熒惑”,中國第一個火星探測器取其諧音,命名為“螢火1號”。
中俄兩國于2007年3月26日簽署了聯合探索火星的協議書,決定在2009年10月發射“火衛一·土壤”和“螢火1號”探測器。后來,由于俄羅斯深空測控系統存在一些問題,無法保證探測器在飛行過程中與地面的聯系保持百分之百的穩定,而“火衛一·土壤”在測試中也不夠穩定,因此發射推遲到今年11月。
采用這種聯合探測的方式對參加合作的中俄雙方都有益。對于中方來講,由于時間緊張、資金有限、沒有經驗、測控困難,所以短期內研制小型火星探測器,并且搭載在較大的火星探測器上發射和飛向火星,可以避開一系列技術問題;對于俄方來說,其運載火箭和火星探測器都有搭載余量,順便搭載“螢火1號”不僅對自己的火星探測任務沒有影響,還可獲得額外的科學數據和經濟效益。
我國目前正在建設自己的深空測控網,也有足夠的運載能力,所以將爭取于2013年獨自發射、測控自己的火星探測器。據悉,我國火星探測的步驟將與月球探測計劃類似,采用“繞、落、回”,即第一步是實施火星環繞探測,并開展軟著陸技術驗證;第二步是實施火星軟著陸,開展火星就位探測;第三步是實施火星無人采樣返回。
□延伸閱讀
火星探測也“扎堆兒”
美第三代火星車將登陸火星
目前,共有5個火星探測器在工作,其中3個軌道器是美國的“火星奧德賽”、“火星勘測軌道器”和歐洲的“火星快車”;兩個著陸器是美國的“勇氣”號、“機遇”號火星車。
無獨有偶,美國原定于2009年發射的新一代核動力火星探測器——“火星科學實驗室”(又名“好奇”號火星車)也因技術原因推遲到11月發射,預計2012年夏季登陸火星。“好奇”號是美國第三代火星車,目的是尋找生命的基本單元,研究火星表面的化學、礦物和同位素成分,以及火星大氣層的演變歷史和表面的輻射環境。它比“勇氣”號和“機遇”號大幾倍;可在坡度為60°的斜坡上正常行駛,移動范圍是20千米;它將依靠核能來工作,因而可大大增加漫游車的行程和使用壽命,適應極端環境的能力強。最引人注目的是“好奇”號用“空間起重機”登陸,而不是傳統的氣囊和緩沖火箭,所以可以定點著陸且不會產生揚塵。
美國爭取在2022年進行火星取樣返回,以確定火星上是否有生命。
□新聞鏈接
火星
火星屬于類地行星,直徑為地球的一半,6794千米。太陽系八大行星之一,按離太陽由近而遠的次序計為第四顆,比地球小,公轉周期約687天,自轉周期約24小時37分。
火星到地球的最近距離約為5500萬公里,最遠距離則超過4億公里。在西方稱為戰神瑪爾斯,中國則稱為“熒惑”。橘紅色外表是因為地表的赤鐵礦(氧化鐵)。



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