维科技:中共建党百年之前 中国探测器将降落在火星

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早前有传闻称中国将于2020年发射火星探测器,并将在2021年前降落火星,一次性完成“绕落巡”三大目标。中国科学院院士、中国空间技术研究院空间科学与深空探测首席科学家叶培建近日在接受媒体采访时证实了“如果没有特殊情况”,“中国将于明年发射火星探测器,并计划在中国共产党建党一百周年(2021年)之前降落在火星”。

为何定在2020年

北京时间10月11日,中国航天科技集团在其官方微博上首次公开了中国火星探测器照片。至于为何将发射火星探测器的时间定在2020年,其实并不是拍脑门做的决定。

火星对于人类,有着特殊的吸引力。在太阳系八大行星之中,火星是除金星以外,距离地球最近的行星,也是太阳系中最近似地球的天体之一。火星赤道平面与公转轨道平面的交角极其接近于地球,这亦使得火星上有着类似地球的四季交替,火星自转周期为24小时37分,这意味着火星上一天的时长几乎等同于地球。

人类移居外星球是科幻作品最为流行的设定之一,而随着科技进步,人类越来越相信未来可以对火星进行地球化改造,令各种生物得以在火星表面独立生存。早前,美国太空探索公司SpaceX曾表示计划使用“星舰号”载人航天飞船在火星上建立一座百万人口的城市,理想情况是在未来半个世纪左右的时间内实现。其创始人马斯克(Elon Musk)向外界表示,第一批去火星的任务可能会在2020年完成。

从既往规律来看,约每隔26个月即会发生一次“火星冲日”,届时太阳、地球、火星位于一条直线上,地球与火星的距离在冲日期间会达到极近值,通常只有不足1亿公里,而在火星发生大冲时,该距离甚至不足6,000万公里。在这一时间点实施火星探测,探测器飞行的路线最短,最省燃料。而下一个“火星冲日”探测窗口即是2020年,中国的火星探测任务也便选择定在了这一年。

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从“航天器坟场”到各国竞逐火星

从文献记载来看,人类从1600年代已开始使用望远镜对火星进行观测,使用空间探测器进行火星探测的历史几乎贯穿整个人类航天史。到目前为止,已有超过30枚探测器到达过火星,对火星进行了考察,向地球传回了大量数据。但全球火星探测成功率仅约为40%,约三分之二的探测器,尤其是早期发射的探测器,几乎都未能成功完成使命,火星亦因此有了“航天器坟场”之称。

苏联在1960年至1973年间着手进行了旨在探索火星的太阳系内无人航天计划,在该计划中苏联发射了一系列的飞掠、环绕以及着陆火星的探测器。1960年10月10日,苏联向火星发射了第一枚探测器火星1A号。1971年11月27日,火星2号的登陆器在火星表面坠毁,成为第一个到达火星表面的人造物。同年12月2日,火星3号登陆器成功在火星软着陆,成为第一个抵达火星的探测器,并在火星表面发出14.5秒信号。

1964年,美国也先后向火星发射了两枚探测器水手3号和水手4号。水手3号于12月5日发射升空,成为美国发射的第一枚火星探测器,但探测器保护外壳未能按预定计划成功与探测器分离,以失败告终。水手4号于12月28日发射升空,这是人类有史以来第一枚掠过火星并发回探测数据的探测器,它于1965年7月14日在火星表面9,800公里上空掠过,向地球发回了21张照片。

美国国家航空航天局(NASA)的维京号探测计划是有史以来最为成功的火星探测计划之一。1976年9月3日,维京1号成为第一枚在火星上着陆,并且成功向地球发回照片的探测器。

2018年6月10日,机会号火星漫游车停止工作,留下火星科学实验室好奇号继续工作。2018年11月26日,NASA于当年5月初向火星发射的洞察号无人探测器在火星成功着陆,执行人类首次探究火星深层内部奥秘的任务。随后,“洞察”号通过与其同行的迷你卫星传回了火星的第一张照片。

当下,在轨道上还有 2001火星奥德赛号、火星快车号、火星侦察轨道卫星、火星轨道探测器、火星大气与挥发物演化任务和火星微量气体任务卫星等6艘太空船,它们向人类提供了有关火星的大量资讯。

各国探索火星的行动此起彼伏,目前有5个火星专案计划正在开发和制造的最后阶段,计划在2020与2021年间发射前往火星。这其中包括俄罗斯和欧洲空间局的ExoMarsRosalind Franklin rover、美国国家航空航天局的火星2020探测车任务、中国的萤火二号、阿拉伯联合酋长国的Hope Mars Mission 和印度的火星轨道探测器2。

中国的火星梦

火星探测是中国第一次真正的行星探测,官方报道显示,火星探测任务当前正在中国有序进行,各项工作都在向前推进。

中国的火星探测首秀任务将一次性完成“绕落巡”三个目标:对整个火星进行全球观测;降落在火星;将火星车开出来,在火星上巡视勘测。在业界看来,要实现这些目标需攻破不少科学难点,如若实现,这也将是全世界首次在一次任务当中完成三个目标。

人类近代太空探索的早期时代主要由苏联和美国两国间的“太空竞赛”所驱动。特朗普(Donald Trump)就任美国总统后推出了《国家安全战略》和《国防战略》报告,认为美国必须加强在太空领域的投入,才能在全球竞争下立于不败之地。

为确保美国在太空领域的领先地位,应对中俄两国在外层空间的挑战,2017年6月,特朗普签署了重启国家太空委员会的行政令。2019年8月29日下午,特朗普在白宫玫瑰园举行仪式,宣布正式成立美国太空司令部。

而对中国来说,其面向太空的志向已很明显。在太空赛跑中,中国出发时间晚了西方一个世纪,但现在,中国已是世界上第三个实现载人航天的国家。

在叶培建院士看来,2020年前后,最迟再过一两年,中国将步入航天强国行列,他表示,届时中国的探测器去了火星,从月球采样返回,北斗卫星完成部署,中国有自己的空间站,这些都将代表着中国进入航天强国行列。

对地球的外层空间进行新的开拓,没有哪个有抱负的国家会轻言放弃,全球太空之争正在或明或暗处风起云涌。

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