今年5月，上海航天局向外展示了最新研發(fā)的中國火星探測器模型
繼“嫦娥一號”衛(wèi)星繞月探測工程開始實施之后，中國把科學(xué)探測的目光瞄向了火星。中國自行研制的火星探測器將“搭乘”俄羅斯火箭，于2009年飛向太空，并與俄探測器一起完成對火星環(huán)境的探測任務(wù)。
近日，俄科學(xué)院航天研究所的專家透露了這一太空合作項目的時間表：2009年10月，俄中兩國分別研制的探測器將一起飛往“紅色星球”。這將是中國首次開展的地外行星空間環(huán)境探測活動。
中俄探測器都是“小家伙”
在今年上半年舉行的中俄航天合作分委會聯(lián)合工作小組專題會議上，中國國家航天局和俄羅斯聯(lián)邦航天署簽署了一項協(xié)議，兩國定于2009年聯(lián)合對火星及其衛(wèi)星“火衛(wèi)一”進(jìn)行探測。根據(jù)協(xié)議，俄方的“火衛(wèi)一土壤”探測器與中國的探測器將由俄方運載火箭同時發(fā)射。據(jù)悉，中方探測器實際上是顆小衛(wèi)星，將由俄方空間飛行器送入繞火星的橢圓軌道。
目前，中方探測器的一些簡單背景已被公開。上海衛(wèi)星工程研究所研究員陳昌亞曾在接受媒體采訪時表示，中方探測器的長和寬均為75厘米，高為60厘米，使用壽命為2年，預(yù)計在2009年6月制造完成。
該探測器和俄羅斯的探測器有一個共同的特點，那就是體積小、重量輕。參與該項目的俄科學(xué)院院士米哈伊爾曾表示，俄方的“火衛(wèi)一土壤”探測器用最新材料制作，與其他國家發(fā)射的此類星際探測器相比，重量要輕很多。而中方探測器的重量也只有110公斤。
據(jù)報道，造價約100萬美元的中方探測器暫名為“螢火一號”，它將自主完成對火星空間環(huán)境的探測任務(wù)，并與俄方的“火衛(wèi)一土壤”探測器聯(lián)合完成對火星環(huán)境的掩星探測；“火衛(wèi)一土壤”探測器將在“火衛(wèi)一”表面著陸，并提取該衛(wèi)星的土壤樣品返回地球。
香港大學(xué)參與探測工作
俄科學(xué)院航天研究所扎哈羅夫博士近日表示，俄方計劃于2009年10月用“聯(lián)盟-2”號運載火箭在哈薩克斯坦境內(nèi)的拜科努爾發(fā)射場發(fā)射俄中火星探測器。地球至火星的行程耗時10至11個半月。
當(dāng)中方探測器進(jìn)入火星軌道后，將圍繞這顆“紅色星球”運轉(zhuǎn)數(shù)月，從各個方向?qū)鹦堑目臻g環(huán)境進(jìn)行探測。而俄方的探測器將降落在“火衛(wèi)一”上，并借助大量分析儀器對衛(wèi)星表面進(jìn)行考察研究。其中，由香港理工大學(xué)研制的“火衛(wèi)一”行星表土準(zhǔn)備系統(tǒng)將裝載在俄方的探測器上，用于“火衛(wèi)一”表面物質(zhì)現(xiàn)場熱力分析。如果一切按計劃進(jìn)行，裝有火星土壤的密封艙將在2012年6月15日至7月20日間運回地球。
最大亮點是探測空間環(huán)境
中國空間技術(shù)研究所研究員龐之浩在接受《世界新聞報》記者采訪時表示，這次中俄探測火星計劃的最大亮點，在于對火星空間環(huán)境的探測。龐之浩說，盡管歐美國家都發(fā)射過衛(wèi)星探測火星，但探測空間環(huán)境還是第一次。之前，日本曾發(fā)射過“希望號”探測器，但在進(jìn)入火星軌道時，由于太陽風(fēng)暴的影響探測器失效了。“所以我們需要具備對火星空間環(huán)境的預(yù)測能力。”
龐之浩表示，相比探測月球來說，探測火星的難度更大。譬如，飛行器能不能把探測器送入預(yù)定軌道，火星上的數(shù)據(jù)能不能準(zhǔn)確傳回來，而最大的難點還是如何解決自主導(dǎo)航的問題。“我們現(xiàn)在的衛(wèi)星包括剛發(fā)射的嫦娥一號都是由地面來控制的，但火星探測器大部分時間要靠自主導(dǎo)航，因為距離太遠(yuǎn)，信號往返于地球和火星之間的時延太長，這樣的話探測器很難控制，所以主要得靠自主導(dǎo)航。”
盡管有很多難題需要克服，但龐之浩認(rèn)為，這次的“探火”計劃對于中國來說是一次提高航天技術(shù)的好機(jī)會。“雖然在探測深層太空方面，中國剛剛邁出第一步——探測月球，但我們的起點比較高，嫦娥一號擁有好幾個第一不說，即將飛向火星的中方探測器體積雖小功能卻很強(qiáng)，這本身對技術(shù)要求就非常高。俄羅斯的運載技術(shù)和深空探測技術(shù)處于世界領(lǐng)先地位，通過這次合作，我們也能學(xué)到不少新東西。”
背景 俄深空探測能力強(qiáng)
相對中國而言，俄羅斯在深空探測技術(shù)研究上起步時間要早40多年，具備長遠(yuǎn)的規(guī)劃和計劃支持。
深空探測需要火箭把航天器送入更高的預(yù)定軌道。目前，俄重型火箭“質(zhì)子-M”號是世界上推力最強(qiáng)的火箭之一，最多可將22噸重的有效載荷送入軌道。而為了滿足未來在地球軌道附近組裝星際探測裝置和建立月球基地的需要，俄羅斯赫魯尼切夫國家航天科學(xué)生產(chǎn)中心從2005年起開始研制一種能夠?qū)?00噸重的有效載荷送入地球低軌地區(qū)的三級超級運載火箭。
此外，高性能航天器也是深空探測成功與否的一個關(guān)鍵因素。在這方面，俄羅斯“能源”公司已研制出能夠載人和多次使用的登陸火星飛船。火星飛船重70噸，它將從火星軌道上向火星發(fā)射自動探測器。此后，該飛船將留在近地軌道上成為臨時科學(xué)實驗室。
俄聯(lián)邦航天署署長佩爾米諾夫今年8月稱，該國將很快研制出擁有深空探測能力的新型宇宙飛船。“它不僅是載人飛船，而且也是運輸系統(tǒng)，可以擔(dān)負(fù)深空探測這一重要使命。”此外，俄羅斯發(fā)射的諸多科研衛(wèi)星，也成為深空探測系統(tǒng)的重要組成部分。
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