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火星探測的夢想與現(xiàn)實(shí)

  • 發(fā)布時(shí)間:2014-09-25 08:51:29  來源:科技日報(bào)  作者:佚名  責(zé)任編輯:羅伯特

  從9月22日到24日兩天內(nèi),美國和印度的火星探測器前后腳抵達(dá)火星,順利入軌,讓這個9月成為人類的“火星月”。迄今為止,火星探測器中的空間軌道器成員已增至5個:美國航空航天管理局(NASA)的“火星偵查軌道器”、“奧德賽”和“火星大氣與揮發(fā)演化”(Maven)探測器,歐空局的“火星快車”和印度的“曼加里安”。同時(shí),火星上還有兩輛漫游車,NASA的“好奇”號和“機(jī)遇”號在摸爬探路。

  “曼加里安”(Mangalyaan,印地語“火星飛船”)是印度的第一個火星軌道任務(wù),繞行星飛行而不著陸。重量為1350千克,耗資僅7500萬美元,據(jù)說由國內(nèi)技術(shù)制造,這也讓印度一躍成為深空探測精英俱樂部國家。

  見證入軌

  “曼加里安”號火星探測器自去年11月5日發(fā)射,經(jīng)過了6.66億公里的旅行,在本周一到達(dá)火星重力場外層,其主液燃發(fā)動機(jī)在休眠了300天后成功點(diǎn)火。印度空間研究組織(ISRO)證實(shí),“曼加里安”經(jīng)歷了“完美的按計(jì)劃的4秒鐘燃燒”,調(diào)整了它的運(yùn)動軌跡,成功進(jìn)入火星重力軌道。

  印度總理莫迪23日晚到達(dá)班加羅爾(Bangalore),在ISRO指揮中心與科學(xué)家們一同見證了衛(wèi)星的最后入軌。

  印度方面表示,這次成功標(biāo)志著一個擁有12億人口的發(fā)展中國家的一項(xiàng)重大成就。印度雖然有很多窮人,但她也有一個充滿活力的科技教育系統(tǒng),培養(yǎng)了數(shù)百萬的程序設(shè)計(jì)師、工程師和博士,他們迅速成為中產(chǎn)階級。

  對于今后的研究方向,ISRO主管拉達(dá)克里希南說,雖然空間局希望能很快發(fā)射一顆漫游器到月球上,也想發(fā)射另一個航天器去研究太陽,但還是集中在商業(yè)和導(dǎo)航衛(wèi)星應(yīng)用上。印度非政府團(tuán)體“德里科學(xué)論壇”的拉胡南達(dá)表示,印度“可能受到某些限制,因?yàn)槲覀冊诩兛茖W(xué)探索和理念操練方面無法承擔(dān)那么多開銷”。

  “曼加里安”號成功入軌展示了印度在設(shè)計(jì)、計(jì)劃、管理和操作深空任務(wù)方面的能力。印度已經(jīng)成功發(fā)射了一顆月球軌道器Chandrayaan-1,并在2008年發(fā)現(xiàn)了月球上有水的關(guān)鍵證據(jù)。但他們的主要研究仍在開發(fā)用于商業(yè)和導(dǎo)航衛(wèi)星應(yīng)用的技術(shù),為公司或政府發(fā)射衛(wèi)星或研究設(shè)備到太空,這些服務(wù)會帶來巨大的回報(bào)?!叭绻覀兇蛩阗嶅X,我們將走這條路?!崩线_(dá)說。

  歷史曲折

  讓探測器成功進(jìn)入火星軌道絕非易事。全世界嘗試過的火星計(jì)劃已有41次,其中23次失敗了,失敗率過半。

  NASA一共向火星發(fā)射了21顆探測器,其中15顆幾乎取得了完全的或超出計(jì)劃的成功,成功率高達(dá)70%。首次成功是在1964年,“水手4號”(Mariner 4)航天器飛越火星,傳回了21張模糊的火星表面圖。1971年,美國“水手9號”成為有史以來第一枚成功進(jìn)入環(huán)繞火星軌道的探測器。此外,還有“海盜1號”,“火星探路者”號釋放的第一輛火星車“索杰納”,壽命已超過13年的“火星奧德賽”飛船等等。

  蘇聯(lián)到其1990年解體為止,一共向火星發(fā)射了17個探測器,但這些探測器幾乎全部失敗了,只有3個取得了成功或部分成功,而這3個目前已不再工作。1996年俄羅斯宣布實(shí)施該國獨(dú)立之后的首次火星探測計(jì)劃“火星96”,但在發(fā)射時(shí)便發(fā)生爆炸而失??;然后是日本在1998年發(fā)射該國第一顆火星探測器“希望號”(Nozomi),盡管發(fā)射成功,卻最終入軌失敗。

  歐洲空間局(ESA)2003年發(fā)射了“火星快車”(Mars Express)軌道器,并搭載了英國研制的著陸器“獵兔犬2號”(Beagle-2)。雖然“火星快車”成功進(jìn)入了軌道,并從2003年一直工作至今,“獵兔犬”在降落火星之后便失蹤了。

  其他國家最新的一次嘗試發(fā)生在2011年。經(jīng)過多次協(xié)商和計(jì)劃推遲,中國決定將本國研制的第一顆火星探測器“螢火一號”搭載在俄羅斯將要發(fā)射的“福布斯-土壤號”探測器上,由俄羅斯發(fā)射,共同飛往火星實(shí)施探測。然而不幸的是,由于俄羅斯方面火箭故障,探測器聯(lián)合體未能進(jìn)入預(yù)定軌道,項(xiàng)目最終失敗。

  去年11月18日,NASA的“火星大氣與揮發(fā)演化”(Maven)探測器成功發(fā)射,今年9月21日(美國東部時(shí)間)成功入軌;“曼加里安”號是去年11月5日發(fā)射,今年9月24日成功入軌。

  科學(xué)目標(biāo)

  火星一直被認(rèn)為是人類移民“希望的土地”。它有個大氣層能屏蔽宇宙射線,希望到火星探險(xiǎn)及移民的人甚至組成了一個火星協(xié)會?;鹦菂f(xié)會領(lǐng)導(dǎo)羅伯特·魯賓說:“跟月球的宜居性比起來,火星就像是航海時(shí)代的北美對格陵蘭?!皧W德賽”和“鳳凰”號火星車曾發(fā)現(xiàn)火星土壤含水的證據(jù)。

  火星是怎樣形成的?它的氣候系統(tǒng)是怎樣的?是否具備形成生命的條件?宇宙其他地方是否還有生命存在?迄今為止,所有火星探測儀器傳來的數(shù)據(jù)都還不足以解答這些問題。

  印度“曼加里安”探測器計(jì)劃沿橢圓形軌道飛行至少6個月,軌道最近點(diǎn)離火星表面365千米,最遠(yuǎn)點(diǎn)8萬千米。它的科學(xué)目標(biāo)包括:用5個太陽能儀器收集數(shù)據(jù),幫助確定火星天氣系統(tǒng)是怎樣運(yùn)作的;人們相信火星上曾有大量的水,現(xiàn)在這些水哪兒去了;研究火星上的甲烷,甲烷是地球生命過程中的一種關(guān)鍵化學(xué)成分,而地質(zhì)過程中也會產(chǎn)生。

  專家認(rèn)為,“曼加里安”號收集的數(shù)據(jù)不僅能幫人們回答這些問題,也是對美國Maven研究任務(wù)的補(bǔ)充。

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