中國首探火星一舉實現三個目標

來源︰科技日報責任編輯︰朱紅
2017-09-21 16:38

“計劃于2020年前後實施的火星探測工程的研制工作目前進展順利,正對預期的科學目標進行預先研究。我國首次火星探測工程探測器總共搭載了13種有效載荷,其中環繞器7種、火星車6種,涉及空間環境探測、火星表面探測、火星表層結構探測等領域。”20日,第三屆北京月球與深空探測國際論壇在北京開幕,我國首次火星探測任務總設計師張榮橋在開幕式前的新聞通氣會上這樣表示。

火星是太陽系中距離地球較近的行星,自然環境與地球最為類似,是人類開展行星際探測的首選目標。

“當前,人類深空探測活動已進入空前活躍的新發展時期,月球建站和火星優先成為快速發展的兩個主要方向。”開幕式上,中國月球和空間探測工程中心副主任于國斌說。

美國制訂了覆蓋太陽系主要天體、以本世紀30年代實現載人火星探索為長遠目標的宏大戰略規劃,歐空局正在與俄羅斯共同實施“Exomars”計劃,參與美國“獵戶座”飛船服務艙的研制計劃。

“對于火星的探測,國際上已實現對火星的掠飛、環繞、著陸、巡視探測。火星成為主要航天國家的探測熱點和空間技術戰略制高點,成為行星探測的首選目標,火星探測將會出現技術上高新發展、科學上全新發現的局面。”于國斌說。

然而,受天體運行規律的約束,每26個月才有一次火星探測的有利發射時機,從現在到2021年前後僅有3次發射機會,全球將有4個火星探測任務實施,迎來火星探測的高峰。

機會難得。“中國首次火星探測一次任務同時實現‘環繞、著陸、巡視’三個目標,這是其他國家前所未有的,面臨的挑戰也前所未有。”張榮橋強調。

據了解,中國首次火星探測任務,不僅要實現環繞火星的全球遙感探測,還要突破火星進入、下降、著陸、巡視、遠距離測控通信等關鍵技術,使我們真正進入深空,走近火星,揭開它的神秘面紗。

“火星距離地球最遠約4億公里,探測器在器箭分離後需經過約7到10個月巡航飛行才能被火星捕獲。環繞器環繞火星飛行後要與著陸巡視器分離,然後進入任務使命軌道開展對火星全球環繞探測,同時為著陸巡視器開展中繼通訊,這在軌道設計上就要兼顧環繞和著陸的需求。”張榮橋解釋。

同時,著陸巡視器與環繞器分離後進入火星大氣,經過氣動外形減速、降落傘減速和反推發動機動力減速,最後下降著陸在火星表面,火星車駛離著陸平台,開始火星表面巡視探測,要探測火星的形貌、土壤、環境、大氣,研究火星上的水冰分布、物理場和內部結構。

“由于遠距離數據傳輸的大時延,要求火星車必須具有很高的自主能力,火星光照強度小,加上火星大氣對陽光的削減作用,火星車能源供給也比月球車更為困難,這些都使得首次火星探測任務更具復雜性。雖然困難重重,但我們仍然抱著必勝的信心。”張榮橋說。

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