俄羅斯啟動「火衛一土壤」探測器項目

2020-12-03 科學技術部

  第七屆關於降低地面飛行保障系統和航天探測器指揮系統成本的國際研討會近日在莫斯科舉行。俄羅斯太空問題研究所所長列夫·澤列內表示,俄羅斯太空問題研究所正在準備一系列將於最近幾年內實施的太空計劃和太空試驗項目,2009年將發射「火衛一土壤」無人探測器,2011年該探測器將從火星衛星向地球運回土壤樣本。

  研究火星從火衛一開始

  火星,這個神秘的紅色星球,始終吸引著人類探索的目光,前蘇聯和美國等國家先後對它進行了探測。它有兩個十分著名的衛星,分別為火衛一和火衛二。火衛一是火星的兩顆衛星中較大的一顆,直徑有26千米,是太陽系中最小的衛星之一,也是離火星較近的一顆。火衛一與火星之間的距離是太陽系中所有的衛星與其主星的距離中最短的,從火星表面算起,只有6000千米,而且它一直沒有任何地質變化,至今還保持著原始的模樣。

  因此,研究火衛一土壤物質的構成情況,確定火星土壤的成分及其物理機械性能和磁性,將拓寬人們對火星的認識,了解火星的過去和演變過程,並預測未來,尤其是考察火星上有沒有水源和水質如何,從而最終找到火星上有沒有生命這一重要線索。這也將推進人類對太陽系形成的探索,也有利於科學家們進一步了解太陽系以及地球產生和發展的歷史。

  「火衛一土壤」探測器的發射和開展探測任務的時間初步定為2009年10月,屆時火星距離地球最近。參與「火衛一土壤」探測項目的俄羅斯科學院數學物理博士埃弗拉伊姆·阿基姆說,探測器發射升空飛行11個月左右的時間後才能進入火星軌道,探測器進入環繞火星軌道後,將在火星800至8萬千米的高空軌道上進行多項科學探測,2011年8月左右「火衛一土壤」將取回火衛一上土壤和巖石樣品後,啟程返回地球。按照此前的構想,「火衛一土壤」探測器進入火星軌道後既而轉向火衛一軌道並著陸。著陸艙和探測器分離後,將自行按照設計的程序完成計劃操作。探測器在火衛一表面進行科學實驗項目,提取土壤樣本,然後依靠自身的引擎返回地球,而探測器的主體部分將留在火衛一表面,作為將來長期研究的平臺,繼續對火衛一進行探測,觀測火星氣候狀況並對火星附近的太空進行探測研究。

  「火衛一土壤」承載新希望

  自前蘇聯於1962年發射「火星一號」探測器前往火星探險失敗後,前蘇聯和俄羅斯從未放棄過登陸火星的夢想。雖然俄羅斯多次向火衛一發射探測器,均以失敗告終,但也取得了一些重要的科研成果,在星際探測領域積累了相當豐富的經驗。

  俄羅斯科學院通訊院士米哈伊爾·馬洛夫院士表示,探測火星小衛星的最大考驗在於遠距離測控水平,如何對於3億千米之外的小衛星進行控制和通信,將是火星探測的關鍵。要達到遠距離測控水平,各項數據要求都非常高:一是探測器登陸火衛一的地點誤差要控制在1—3千米範圍內,因為整個火衛一的直徑僅有26千米;二是要保證探測器登陸時的安全,其降落速度要控制在每秒1米左右。這是一項極其困難的探測任務。同時,馬羅夫院士強調,「火衛一土壤」探測器將使用最新材料打造,與其他國家發射的此類星際探測器相比,「火衛一土壤」探測器的重量要輕得多。此外,為了保障探測項目順利完成,俄羅斯科學家還將開發全新的地面高精度跟蹤觀測與指揮系統。他相信俄羅斯此項探測計劃一定會取得成功。

  火星上空將出現首個中國火星探測器

  繼載人航天、嫦娥工程之後,在不久的將來,首個中國研製的火星探測器將在更遙遠的火星上空出現,中國將展開自己的火星探測活動。根據中國國家航天局與俄羅斯聯邦航天局共同籤署的《中國國家航天局和俄羅斯聯邦航天局關於聯合探測火星—火衛一合作的協議》,雙方確定於2009年聯合對火星及其火衛一進行探測,屆時,俄羅斯的「火衛一土壤」探測器將搭載中國的一顆用於探測火星環境的微型衛星(該火星探測衛星暫名為「螢火一號」)。「螢火一號」被送入火星橢圓軌道後,將自主完成對火星空間環境的探測任務,並與「火衛一土壤」探測器聯合完成對火星環境的掩星探測。

  據悉,從1985年就開始研製標準化的火衛一火星探測器,在設計製造探測器方面有著豐富經驗的俄羅斯著名拉沃奇金科研生產聯合公司和其他數十家大型航天公司都將參與「火衛一土壤」探測項目。目前,美國宇航局和歐洲航天局都沒有火衛一探索計劃,俄羅斯科學院院長尤裡·奧西波夫認為,俄羅斯的「火衛一土壤」樣品提取計劃是獨一無二的,該項目是俄羅斯在重返行星探測道路上所邁出的決定性一步。 (科技日報)

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