2020 再掀火星探測熱潮

2020-08-26 無知無畏先鋒

26個月一遇的機會

火星與太陽的距離大約是地球與太陽距離的1.5倍，公轉周期則是地球的約1.9倍。這導致了地球與火星的距離在4億多公裡與5500萬公裡之間大幅波動。為了節約太空飛行器寶貴的燃料，前往火星的探測器通常採用霍曼轉移軌道，而使用該軌道的時機每26個月才出現一次。本次火星探測的發射窗口大約在2020年7月底到8月中旬期間，如果錯過，就只能等到2022年秋季。

美國組裝、日本發射的阿聯探測器

阿聯並非傳統的航天強國，剛剛在2018年發射了該國歷史上首枚人造衛星，但是其火星探測器卻在7月20日清晨率先升空。近年來，阿聯政府在航天領域投入重金，希望藉此來降低對石油產業的依賴，推動向高科技產業的經濟轉型。由於阿聯航天工業基礎較為薄弱，因此「希望號」火星探測器是由美國製造、並搭乘日本的H-2A火箭從日本發射升空。

承載阿聯的「希望」

重約1.5噸的阿聯「希望號」是整個中東地區的首枚火星探測器。如果一切順利的話，它將在2021年2月切入環火星軌道，並且在此後兩年時間內觀測火星大氣的溫度和溼度，研究火星的氣候。目前，只有俄羅斯、美國、歐盟以及印度成功進行過火星探測任務。

「螢火」熄滅 中國再發「天問」

2011年，中國首枚火星探測器「螢火一號」曾隨俄羅斯「天頂2SB」火箭發射升空，之後卻因俄羅斯太空飛行器未能成功變軌而宣告終。時隔9年，中國火星計劃捲土重來，取名自屈原長詩的「天問一號」探測器也比當年的「螢火一號」複雜得多：不僅將環繞火星飛行，還將在火星表面著陸一臺探測車，研究火星地表之下的土壤。

新型火箭受考驗

按照計劃，「天問一號」將在2021年2月切入環繞火星的軌道，並且在4月釋放探測車著陸火星表面。中國希望以此次火星任務為敲門磚，並力爭在2030年前後實現火星採樣並返回地球之目標。承擔此次發射任務的長徵五號火箭，是中國最新研製的大推力火箭。

美國放飛火星直升機

除了阿聯和中國，利用本次發射窗口探測火星的國家還有美國。精打細算的美國宇航總署(NASA)利用了2012年著陸的「好奇號」火星車的備用零件，組裝了「毅力號」火星車(Perseverance)。不過，NASA的此次火星任務並非簡單重複：「毅力號」將搭載不同的科研儀器，還將釋放一架「獨創號」火星直升機(Ingenuity)協助「毅力號」的科考工作。美國的探測器也將在2021年2月抵達火星。

歐盟俄羅斯再次錯失窗口

2016年，歐盟與俄羅斯合作的ExoMars火星探測器成功抵達火星軌道，但是其攜帶的火星車卻在著陸過程中發生故障，墜毀在火星表面。歐俄雙方原計劃在2018年發射新一代ExoMars火星車，但是因科研儀器開發滯後而延遲到2020年的發射窗口。

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  • 中國在火星探測領域處於什麼水平？
    而其他國家的第一次火星任務，多只有環繞，或者連繞帶落，或者連環繞都沒有，只是飛掠，從來沒有一上來就做全套的◆ 「如果說第一次熱潮的主題是探測競賽，比的是誰先跑得最快，那麼第二次熱潮的主題應是科學競賽，比的是誰先看得最深。」
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    2020年是火星探測器的發射窗口。為此，僅在7月下旬至8月上旬期間，中、美、阿聯均會發射各自的火星探測器。其中我國將首次發射第一個火星探測器天問一號，率先在世界實現通過一次發射完成「繞、著、巡」三項任務的壯舉；美國將發射新型火星車毅力號，它攜帶有新穎的機智號火星直升機；阿聯首個火星探測器希望號用日本火箭發射，它是世界上第一顆火星氣象衛星。這3個探測器的升空，將掀起全球火星探測熱潮。
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    ◆ 中國在火星探測領域是一個後來者，但起點卻相當高◆ 「天問一號」將一次執行「繞落巡」三項任務。而其他國家的第一次火星任務，多只有環繞，或者連繞帶落，或者連環繞都沒有，只是飛掠，從來沒有一上來就做全套的◆ 「如果說第一次熱潮的主題是探測競賽，比的是誰先跑得最快，那麼第二次熱潮的主題應是科學競賽，比的是誰先看得最深。」
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