定於本周五發射的「酋長國希望」任務,是阿拉伯國家首次嘗試抵達這顆紅色星球的太空探索任務。
「希望」號宇宙飛船本應於前幾日從日本種子島航天中心發射,但惡劣天氣將發射推遲到7月17日星期五。這艘重達3000磅(1350公斤)的飛船(本質上是一顆火星氣象衛星)將被送入太空,而運載任務由三菱重工的H-2A火箭執行。
按照計劃,「希望」號將於2021年2月進入火星軌道,用於研究火星的大氣和天氣。假設一切順利,這將標誌著阿拉伯國家首次能訪問火星,或其他行星。
在目前開啟的發射窗口期間,阿聯火星任務(EMM)是三個預定的前往火星的任務之一,另外兩個是將於兩周內發射的美國國家航空航天局(NASA)的「毅力號」探測器,以及中國的「天問一號」火星探測器。(由於技術上的延誤和covid-19大流行,歐洲和俄羅斯ExoMars的任務不得不推遲。)而這個發射窗口每26個月才出現一次,提供了從地球到這顆紅色星球最直接的路徑。
那麼,阿聯是怎樣躋身於探測火星這個尖端宇航俱樂部的呢?
阿聯火星任務(EMM)確實是在阿聯製造的,但也離不開朋友的幫助。
據阿拉伯新聞網報導,自2013年以來,希望號項目是由阿聯團隊策劃、管理和實施的,監督和資金來自阿聯航天局。
它的建造花費了阿聯約2億美元。其中,包括外包給三菱重工(Mitsubishi Heavy Industries)的發射費用。考慮到NASA建造MAVEN太空飛行器花費的6.7億美元,這還算是一個相當適中的價格,MAVEN太空飛行器是2013年發射到火星的類似任務。相比之下,沒有什麼能比得上印度的火星軌道器任務,它的價格非常低,只有7400萬美元。
阿聯以前從來沒有從事過這樣的項目,所以它聰明地向美國機構尋求專業知識,包括科羅拉多大學博爾德分校的大氣和空間物理實驗室(LASP),該實驗室之前曾參與過MAVEN的任務。據悉,阿聯和美國工程師合作設計和製造了該太空飛行器。
對於阿聯而言,這是一種民族自豪感。阿聯希望這項任務能與阿聯即將到來的建國50周年相吻合,這可能不是巧合。
EMM的項目經理奧姆蘭·沙拉夫表示,這項任務的身份不僅僅是阿聯的,也是阿拉伯世界的。它的使命是 「激勵阿拉伯青年,並向他們傳遞希望的信息,這個信息基本上告訴他們,如果像阿聯這樣的國家能夠在不到50年的時間裡到達火星,那麼考慮到你們的歷史,考慮到你們擁有的人類才華,你們可以做得更多。」
據EMM網站稱,阿拉伯人的火星探險無疑將點燃一種新的民族自豪感,但這項任務也有望「激勵未來的阿拉伯人追求空間科學」。更重要的是,阿聯航天局寫道,一個「可持續的,未來的經濟是知識經濟」。
對阿聯來說,投資STEM領域,尤其是太空技術,絕對是明智之舉,尤其是考慮到油價暴跌。
一旦到達火星,「希望號」將進入這顆紅色星球上空一個獨特的赤道軌道。「希望號」的軌道與行星自轉的方向相同,大約每55小時繞火星一周。這將允許探測器的儀器長時間注視一個目標。
進入軌道後,「希望」號將在全球範圍內研究火星大氣層。探測器收集的數據將被用來跟蹤受季節變化和火星白天變成夜晚影響的變化。探測器還將用於研究火星上的氫和氧,其中一些正在滲入太空;「希望」號將研究低層和中層大氣的天氣模式,以找出原因。
「希望」號探測器還將回答有關火星早期歷史的問題,以及這顆曾經溼漉漉、被厚厚的大氣層覆蓋的行星是如何變成今天這個寒冷、乾燥、荒涼的地方的。
作為一顆氣象衛星,探測器將提高我們對火星上惡劣天氣條件的理解,包括不時出現的巨大沙塵塔和全球沙塵暴,比如2018年結束機遇號任務的史詩般的沙塵暴。
希望號項目副經理薩拉·阿米裡告訴我們,這是火星上的第一顆氣象衛星。過去的任務只是零星地研究大氣狀況,觀察特定時間的特定地點。這就像我告訴你在阿拉斯加、倫敦和阿聯一天中的不同時間研究地球,然後能夠形成一幅天氣和氣候的完整圖景。
在更廣泛、更概念化的層面上,「希望」號衛星將有助於科學家們評估該行星以前甚至目前承載生命的能力。阿聯航天局表示,除了改善我們對火星地質系統的認識外,「希望號」還將為未來的載人火星任務做準備。
為了實現這些雄心勃勃的目標,希望號飛船配備了三臺主要的科學儀器:相機、紅外光譜儀和紫外光譜儀。
這架名為阿聯探索成像儀(EXI)的相機將捕捉火星的高解析度圖像,測量大氣中水冰的深度,並研究火星臭氧層等。
阿聯火星紅外光譜儀(EMIRS)將在紅外波段掃描較低的火星大氣,以便觀察塵埃、冰雲和水蒸氣。這臺儀器還可以測量地表和低層大氣的溫度。
阿聯火星紫外光譜儀(EMU)將被用來測量一氧化碳、氧氣和氫在不同海拔和整個火星季節的分布。有了這些數據,科學家們將編制一張三維地圖,顯示大氣中氧和氫的分布情況。
「希望」號將會極大地提高我們對這顆紅色星球的理解,但我們必須等到明年年初才能接收探測數據。研究團隊正在為周五的這一歷史性發射做準備。祝阿聯好運!
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