全球迎來「探火季」中國首次火星探測任務看點幾何

2020-07-24 金羊網

近期，火星發射進入「窗口期」，全球迎來「探火季」。繼20日阿聯「希望號」探測器順利升空後，我國首次火星探測任務「天問一號」也將於7月下旬到8月上旬擇機實施，開啟屬於中國人自己的行星探測時代。

中國為何要探測火星？難點在哪裡？將執行哪些任務？「新華視點」記者採訪了業內有關專家。

全球迎來「探火季」中國首次火星探測任務看點幾何

為何要「去火星」？

火星是離地球較近且環境最相似的星球，一直是人類走出地月系統開展深空探測的首選目標。以往的探測發現了存在水的證據，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發展，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。」中國科學院院士歐陽自遠曾這樣評價火星探測的意義。

基於現有航天能力，「奔火」飛行7個月左右即可到達，相比更遠的行星和衛星，任務周期較合適；火星與地球有最接近的環境，使得機器人或人類進駐火星成為可能。

將執行哪些任務？

國家航天局公布的信息顯示，我國首次火星探測任務的探測器由著陸巡視器（進入艙和火星車）與環繞器組成。據悉，此次探測目的是一次實現「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。

火星環繞器攜帶7臺儀器，火星車攜帶6臺儀器，此次任務的科學目標是實現對火星的表面形貌、土壤特性、物質成分、水冰、大氣、電離層、磁場等進行科學探測，進而有利於建立起對火星全面而基礎的認識。

「探火」到底難在哪？

相比月球探測，火星探測任務的難度更大。由於火星相對地球距離較為遙遠，對發射、軌道、控制、通信和電源等技術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，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4億公裡的超遠距離通信……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。

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，考慮到風險、成本等因素，地球太空飛行器到火星的最佳路線為1925年提出的「霍曼軌道」。由於該軌道每26個月才能出現一次，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，幾乎每個發射窗口都有火星探測器發射。2020年，中國、美國、阿聯等國家均已明確於今年執行火星探測任務。三個國家將在火星地表採樣、區域巡視性探測、熱大氣層測量等方面執行探測任務，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環境。

雖然將火星改造成為一個適宜人類生存與發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、技術難度之高、科學實施步驟之複雜是可想而知的，可能需要人類通過幾個世紀艱苦卓絕的努力才能實現。（記者胡喆、王琳琳）

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