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近期,火星發(fā)射進入“窗口期”,全球迎來“探火季”。繼20日阿聯(lián)酋“希望號”探測器順利升空后,我國首次火星探測任務(wù)“天問一號”也將于7月下旬到8月上旬擇機實施,開啟屬于中國人自己的行星探測時代。

中國為何要探測火星?難點在哪里?將執(zhí)行哪些任務(wù)?“新華視點”記者采訪了業(yè)內(nèi)有關(guān)專家。

為何要“去火星”?

火星是離地球較近且環(huán)境最相似的星球,一直是人類走出地月系統(tǒng)開展深空探測的首選目標(biāo)。以往的探測發(fā)現(xiàn)了存在水的證據(jù),火星上是否存在孕育生命的條件?火星是地球的過去還是地球的未來?這些成為火星研究的重大科學(xué)問題。研究火星對認識地球演變具有非常重要的比較意義。

“為了人類社會的可持續(xù)發(fā)展,火星可否改造成為適宜人類居住的綠色星球?……只有這些重大科學(xué)問題被一一解答,我們才能清晰地思考地球和人類自身的未來。”中國科學(xué)院院士歐陽自遠曾這樣評價火星探測的意義。

基于現(xiàn)有航天能力,“奔火”飛行7個月左右即可到達,相比更遠的行星和衛(wèi)星,任務(wù)周期較合適;火星與地球有最接近的環(huán)境,使得機器人或人類進駐火星成為可能。

將執(zhí)行哪些任務(wù)?

國家航天局公布的信息顯示,我國首次火星探測任務(wù)的探測器由著陸巡視器(進入艙和火星車)與環(huán)繞器組成。據(jù)悉,此次探測目的是一次實現(xiàn)“繞、著、巡”三步走,即對整個火星進行全球觀測、成功著陸火星,以及火星車進行巡視勘測。

火星環(huán)繞器攜帶7臺儀器,火星車攜帶6臺儀器,此次任務(wù)的科學(xué)目標(biāo)是實現(xiàn)對火星的表面形貌、土壤特性、物質(zhì)成分、水冰、大氣、電離層、磁場等進行科學(xué)探測,進而有利于建立起對火星全面而基礎(chǔ)的認識。

“探火”到底難在哪?

相比月球探測,火星探測任務(wù)的難度更大。由于火星相對地球距離較為遙遠,對發(fā)射、軌道、控制、通信和電源等技術(shù)都提出了很高的要求。目前,人類已對火星實施了44次探測任務(wù),其中僅成功了24次。

不論是長達七個月的地火飛行,還是進入火星軌道的“剎車變軌”,以及最遠距離達4億公里的超遠距離通信……地球通往火星的探測之旅可謂前路漫漫、風(fēng)險多多。

不少航天專家指出,特別是著陸器著陸到火星表面的短短幾分鐘時間,可謂“驚心動魄”,必須迎接一系列高難度動作和挑戰(zhàn)。

與月球著陸的情況不同,火星軟著陸動力下降過程時間很短,而地面測控時延十幾分鐘,因此要求控制系統(tǒng)具有更高自主性和實時性。

“探火”緣何會“扎堆”?

航天科普專家錢航介紹,考慮到風(fēng)險、成本等因素,地球航天器到火星的最佳路線為1925年提出的“霍曼軌道”。由于該軌道每26個月才能出現(xiàn)一次,且最近“霍曼軌道”形成時間為2020年夏,所以近期各國火星探測計劃均集中在該時間段。

1996年以來,幾乎每個發(fā)射窗口都有火星探測器發(fā)射。2020年,中國、美國、阿聯(lián)酋等國家均已明確于今年執(zhí)行火星探測任務(wù)。三個國家將在火星地表采樣、區(qū)域巡視性探測、熱大氣層測量等方面執(zhí)行探測任務(wù),進而為生命起源及演變、探索人類新家園等方面的研究提供重要支撐。

“移民”火星可能嗎?

地球上的一天不到24小時,而火星是24小時多,兩者有幾乎相同的晝夜長短;公轉(zhuǎn)的軌道面和赤道面的夾角也非常相近,因此二者有幾乎相同的季節(jié)變化。這些相似性都表明,火星是適宜人類居住改造的最好候選行星。

歐陽自遠認為,通過技術(shù)手段提高火星表面溫度、增加火星大氣濃度等,可以進一步建立火星表面生態(tài)環(huán)境。

雖然將火星改造成為一個適宜人類生存與發(fā)展的綠色星球的遠景是美好的,但具體實施起來十分不易,工程之浩大、成本之巨、技術(shù)難度之高、科學(xué)實施步驟之復(fù)雜是可想而知的,可能需要人類通過幾個世紀(jì)艱苦卓絕的努力才能實現(xiàn)。(記者胡喆、王琳琳)

責(zé)任編輯:趙睿

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