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火星探測的夢想與現實

  • 發佈時間:2014-09-25 08:51:29  來源:科技日報  作者:佚名  責任編輯:羅伯特

  從9月22日到24日兩天內,美國和印度的火星探測器前後腳抵達火星,順利入軌,讓這個9月成為人類的“火星月”。迄今為止,火星探測器中的空間軌道器成員已增至5個:美國航空航太管理局(NASA)的“火星偵查軌道器”、“奧德賽”和“火星大氣與揮發演化”(Maven)探測器,歐空局的“火星快車”和印度的“曼加裏安”。同時,火星上還有兩輛漫遊車,NASA的“好奇”號和“機遇”號在摸爬探路。

  “曼加裏安”(Mangalyaan,印地語“火星飛船”)是印度的第一個火星軌道任務,繞行星飛行而不著陸。重量為1350千克,耗資僅7500萬美元,據説由國內技術製造,這也讓印度一躍成為深空探測精英俱樂部國家。

  見證入軌

  “曼加裏安”號火星探測器自去年11月5日發射,經過了6.66億公里的旅行,在本週一到達火星重力場外層,其主液燃發動機在休眠了300天后成功點火。印度空間研究組織(ISRO)證實,“曼加裏安”經歷了“完美的按計劃的4秒鐘燃燒”,調整了它的運動軌跡,成功進入火星重力軌道。

  印度總理莫迪23日晚到達班加羅爾(Bangalore),在ISRO指揮中心與科學家們一同見證了衛星的最後入軌。

  印度方面表示,這次成功標誌著一個擁有12億人口的發展中國家的一項重大成就。印度雖然有很多窮人,但她也有一個充滿活力的科技教育系統,培養了數百萬的程式設計師、工程師和博士,他們迅速成為中産階級。

  對於今後的研究方向,ISRO主管拉達克裏希南説,雖然空間局希望能很快發射一顆漫遊器到月球上,也想發射另一個航太器去研究太陽,但還是集中在商業和導航衛星應用上。印度非政府團體“德里科學論壇”的拉胡南達表示,印度“可能受到某些限制,因為我們在純科學探索和理念操練方面無法承擔那麼多開銷”。

  “曼加裏安”號成功入軌展示了印度在設計、計劃、管理和操作深空任務方面的能力。印度已經成功發射了一顆月球軌道器Chandrayaan-1,並在2008年發現了月球上有水的關鍵證據。但他們的主要研究仍在開發用於商業和導航衛星應用的技術,為公司或政府發射衛星或研究設備到太空,這些服務會帶來巨大的回報。“如果我們打算賺錢,我們將走這條路。”拉胡南達説。

  歷史曲折

  讓探測器成功進入火星軌道絕非易事。全世界嘗試過的火星計劃已有41次,其中23次失敗了,失敗率過半。

  NASA一共向火星發射了21顆探測器,其中15顆幾乎取得了完全的或超出計劃的成功,成功率高達70%。首次成功是在1964年,“水手4號”(Mariner 4)航太器飛越火星,傳回了21張模糊的火星表面圖。1971年,美國“水手9號”成為有史以來第一枚成功進入環繞火星軌道的探測器。此外,還有“海盜1號”,“火星探路者”號釋放的第一輛火星車“索傑納”,壽命已超過13年的“火星奧德賽”飛船等等。

  蘇聯到其1990年解體為止,一共向火星發射了17個探測器,但這些探測器幾乎全部失敗了,只有3個取得了成功或部分成功,而這3個目前已不再工作。1996年俄羅斯宣佈實施該國獨立之後的首次火星探測計劃“火星96”,但在發射時便發生爆炸而失敗;然後是日本在1998年發射該國第一顆火星探測器“希望號”(Nozomi),儘管發射成功,卻最終入軌失敗。

  歐洲空間局(ESA)2003年發射了“火星快車”(Mars Express)軌道器,並搭載了英國研製的著陸器“獵兔犬2號”(Beagle-2)。雖然“火星快車”成功進入了軌道,並從2003年一直工作至今,“獵兔犬”在降落火星之後便失蹤了。

  其他國家最新的一次嘗試發生在2011年。經過多次協商和計劃推遲,中國決定將本國研製的第一顆火星探測器“螢火一號”搭載在俄羅斯將要發射的“福布斯-土壤號”探測器上,由俄羅斯發射,共同飛往火星實施探測。然而不幸的是,由於俄羅斯方面火箭故障,探測器聯合體未能進入預定軌道,項目最終失敗。

  去年11月18日,NASA的“火星大氣與揮發演化”(Maven)探測器成功發射,今年9月21日(美國東部時間)成功入軌;“曼加裏安”號是去年11月5日發射,今年9月24日成功入軌。

  科學目標

  火星一直被認為是人類移民“希望的土地”。它有個大氣層能遮罩宇宙射線,希望到火星探險及移民的人甚至組成了一個火星協會。火星協會領導羅伯特·魯賓説:“跟月球的宜居性比起來,火星就像是航海時代的北美對格陵蘭。“奧德賽”和“鳳凰”號火星車曾發現火星土壤含水的證據。

  火星是怎樣形成的?它的氣候系統是怎樣的?是否具備形成生命的條件?宇宙其他地方是否還有生命存在?迄今為止,所有火星探測儀器傳來的數據都還不足以解答這些問題。

  印度“曼加裏安”探測器計劃沿橢圓形軌道飛行至少6個月,軌道最近點離火星表面365千米,最遠點8萬千米。它的科學目標包括:用5個太陽能儀器收集數據,幫助確定火星天氣系統是怎樣運作的;人們相信火星上曾有大量的水,現在這些水哪兒去了;研究火星上的甲烷,甲烷是地球生命過程中的一種關鍵化學成分,而地質過程中也會産生。

  專家認為,“曼加裏安”號收集的數據不僅能幫人們回答這些問題,也是對美國Maven研究任務的補充。

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