「希望號」火星探測器,6件要聞需了解

2020-12-06 天文在線

本文參加百家號 #科學了不起# 系列徵文賽。

來自阿聯的「希望號」火星探測器:關於這次裡程碑式任務的6件要聞阿拉伯聯合大公國即將即將向火星發射一個名為「希望號」的探測器。如若發射成功,其將成為阿拉伯第一個行星探測任務。該任務主要側重於了解火星氣候與大氣。即使這些課題已被之前研究,但是此次「希望號」探測器將以更新、更綜合的方式解決相關問題。

阿聯希望該任務能夠幫助全球科學家了解這個紅色星球一天之中與火星四季的天氣變化,該任務或許也將闡明我們的鄰居——火星是如何失去其大氣的。這裡有一份任務計劃單。「希望號」火星探測器是阿聯第一個超出地球軌道的探測任務,一位運行於「希望號」軌道的空曠空間的工程師。阿聯至今仍是太空飛行器發射的新手,最早於2009年同韓國某家公司發射了第一顆人造衛星,而該國自主研發的地球勘測衛星「KhalifaSat」於2018年發射升空。「希望號」是該國前所未有的一次超出地球軌道的探測任務。

與早期衛星相比,阿聯招募合作夥伴以確保任務的可行性與技術的必要性。在該情況下,阿聯同三位在火星探測方面有經驗的美國宇宙學者合作,該任務必須迅速且廉價。2014年,阿聯政府宣布開展火星探測任務。「希望號」火星探測計劃也被稱為阿聯火星探測任務,於2014年首次宣布,以刺激經濟和技術發展。

該計劃的相關規定:雖然這個計劃基於合作夥伴關係,但研發組須自行建造探測器而非直接購買,並且探測器需在2021年12月之前抵達火星用於慶祝阿聯成立50周年。最低發射要求在今年夏天是因為26個月一次的嚴苛的火星探測窗口。當然,這項任務不會過於昂貴。據阿聯政府統計,該探測器及其發射費用合計2億美元,儘管這個數字還不包括該太空任務的運營成本。

阿聯可能會成為第五個拜訪火星的組織機構

圖片上是發射火星探測儀「希望」號的火箭的第二階段。(圖源:MBRSC)

實現火星登陸和探索是件很困難的事情

迄今為止,只有四個機構將其探測器成功地送上火星:NASA、俄羅斯聯邦航天局、歐洲太空總署和印度國家航空航天局。如果一切順利,阿聯將會躋身以上成功者的行列。

但阿聯也不一定會成為第五個成功的機構,因為今年夏天,中國也在軌道調整時進行了第一個火星任務。儘管,阿聯和中國的探測器將於2021年初在軌道上會合,但兩者都未宣告他們到達火星的準確時間。

(由大量堅持不懈的太空巡視器主導的NASA2020年火星計劃也將目標放在與前兩者相同的三周發射期限窗口。)

「希望」號組裝了三種機器

這是「希望」號的紅外光譜儀裝上探測器前的樣子(圖源:MBRSC)

「希望」號裝配三個器械後的大小和一輛SUV差不多

其中之一是電子圖像記錄器,他會捕捉光和紫外線下的照片。另外兩種是分光儀,他們可以將光投射到特定的波長。一臺作用於紫外光,而另一臺作用於紅外光。

因此,三器合一的「希望」號能通過研究火星富含二氧化碳的大氣層,來更好地研究理解火星氣候上的一些問題,並找尋它失去大氣層的原因。

「希望」號有其獨有的軌道

圖片上是藝術家描繪的「希望」號進行火星周圍探測工作的場面(圖源:MBRSC)

執行任務的機器基於現有的技術進行研發,「希望」號會以其獨特的戰略方式,收集相關科學數據。其探測器將圍繞火星軌道進行探測和運行,而這種火星探測方式是以前從未有過的。每55個小時,探測器會在距火星表面12,000到27,000英裡(20,000到43,000千米)範圍內進行完整的繞赤道一周運動。

通過這種途徑,探測器可以研究火星上一整天的天氣變化。火星上的一天會比地球上的一天持續得久一些,並且火星上的一年等於將近兩個地球年。這個主要探測任務會持續一個火星年份。

阿聯太空參與者哈扎裡·阿里·阿爾曼索裡在2019年9月登上前往國際空間站的聯盟號太空艙時的姿勢(圖片來源:NASA)。

將第一個星際機器人送往火星與阿聯的其他優先級太空項目是相互協調配合的。目前,阿聯的主要人類太空計劃的重點是將太空人送至國際空間站。而第一位阿聯太空人哈扎裡·阿里·阿爾曼索裡是在2019年9月向國際空間站執行了維持一周的飛行任務。並且阿聯已經招募到了下一批太空人,且制定了更長的飛行任務。

但是與此同時,繼續探索「紅色星球」也仍然是阿聯的目標。阿聯計劃在今年後半年進行第一次火星模擬飛行任務。如果一切都按照計劃順利進行,那麼阿聯將很快會在「火星科學城」內的科學實驗室——計劃修建在沙漠地區,進行類似的模擬飛行任務以及其他針對火星的研究。

相關知識

阿拉伯聯合大公國(UAE;阿拉伯語: al-Imārāt al-Arabīyyah al-Muttaidah)),簡稱阿聯(阿拉伯語: al-Imārāt),是一個主權獨立的西亞國家,位於阿拉伯半島東部,北瀕波斯灣,東與阿曼接壤,南和西與沙烏地阿拉伯接壤,西與卡達共享海上邊界, 北邊與伊朗隔波斯灣相望。阿拉伯聯合大公國是一個由7個酋長國組成的君主立憲制國家,包括阿布達比(首都)、阿治曼、杜拜、富查伊拉、拉斯海瑪、沙迦和烏姆蓋萬。它們之間的邊界劃分很複雜,因為各個酋長國都擁有眾多飛地(一種特殊的人文地理現象,指隸屬於某一行政區管轄但不與本區毗連的土地)。

每個酋長國都由各自的酋長進行管理統治,7個酋長國的酋長共同組成了聯邦最高委員會,其中一位酋長擔任阿拉伯聯合大公國總統。

在2013年的人口統計中,阿聯的總人口為920萬,其中有140萬是阿聯公民,而剩下的780萬則為外籍人士。

作者Meghan Bartels

FY:Astronomical volunteer team

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