深空探測︰火星或成為人類“第二家園”

來源︰科技日報作者︰付毅飛責任編輯︰王俊
2017-03-08 06:00

據中國航天科技集團公司五院消息,嫦娥五號探測器系統即將開展正樣熱試驗、采樣封裝專項試驗等多個大型試驗,預計將于年底前完成發射任務。

航天事業不僅是近地軌道航天器的研究和應用,遙遠的深空更有航天人的詩和遠方。

前不久,美國特朗普政府透露了重返月球的雄心。我國也公布了一系列深空探測計劃。從月球、火星到小行星、木星,在不久的將來,中國航天的腳步將不斷邁向深邃的太空。

月球︰ 邁向深空第一站

月球是人類邁向深空的第一站。

今年12月前後,我國將發射嫦娥五號探測器,在月面著陸並采集2千克月球樣品返回地球。這是我國探月工程“繞、落、回”三步走的最後一步。

國家航天局副局長吳艷華此前宣布了我國第四步探月規劃︰計劃于2018年發射嫦娥四號探測器,實施世界首次到月球背面的巡視探測;2020年左右發射嫦娥六號探測器,實施月球背面采樣返回任務。

航天專家、《國際太空》雜志社執行總編龐之浩表示,人類至今已發射上百個月球探測器,並登上了月球,但對月球的了解並不全面。目前還沒有國家在月球背面進行著陸巡視探測,首要難點是通信測控。

航天專家、中國航天科工二院二部研究員楊宇光說,由于被地球潮汐鎖定,月球只能永遠以同一面朝向地球。人類在地球上不僅看不到月球背面,通信信號也無法達到。

為此,我國將向地月拉格朗日2點發射一顆中繼衛星,滿足通信數據傳輸所需。但楊宇光表示,相比地面口徑達數十米的天線,無論是中繼衛星還是月球探測器,天線的口徑都不可能太大,因而只能用窄波束天線實現較大容量的數據傳輸。這對天線的指向精度要求極高。

龐之浩說,月球背面地形比正面更復雜,隕石坑更多。要找到既有研究價值又適合著陸的地點,進行區域性詳查和精查十分重要。但他表示,深入了解月球背面對研究月球的起源和演變、調查月球地質和資源情況等有重要作用,同時那里不受來自地球的無線電波干擾,是建造科研基地的理想聖地。

我國還設想在未來十年內,利用機器人開展月球南北極探測。

楊宇光介紹,在月面大部分區域,晝夜各長達半個月時間,溫差達300攝氏度,對探測器的能源、散熱、保溫等都是嚴峻挑戰。但在月球兩極有兩種特殊區域︰一是永久光照區,可以獲得持續穩定的太陽能;二是永久陰影區,可能存在大量水冰。

龐之浩認為,如果我國在全球率先用機器人對月球兩極進行區域性詳查,並能確定是否有水和其他資源,不僅能作為月球基地選址的重要參考,也有助于把月球作為跳板進行載人火星探測。因為水能用于航天員的生活,還能分解成氫和氧作為飛船燃料。他表示,開展月球背面和兩極的探測有望獲得一批重大原創性科研成果。

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