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我探月工程為火星探測奠定基礎

  • 發佈時間:2014-09-25 08:51:33  來源:科技日報  作者:佚名  責任編輯:羅伯特

  印度空間研究組織9月24日宣佈,該國曼加裏安號火星軌道探測器成功進入火星軌道。我國航太專家、《國際太空》雜誌執行主編龐之浩認為,這標誌著印度已基本掌握火星探測相關技術。同時他表示,我國已攻克探測火星最關鍵的深空測控技術,探月工程中的“繞”“落”等相關技術,都為我國未來火星探測奠定了堅實基礎。

  于2013年11月5日發射的“曼加裏安”,從許多方面看來樸實無華。其成本僅7000萬美元,與美國國家航空航太局(NASA)同期實施的火星探測項目相差甚遠。龐之浩表示,該探測器不僅成本低,研製週期也只有15個月,這與印度多年來的技術積累及其開展的國際合作有關。

  在軌道技術上,此次任務也沒有太多創新。龐之浩説,NASA同期發射的火星大氣與揮發物演化任務探測器,是由大推力火箭直接送入地火轉移軌道。印度則是在推力不大的情況下,完成了地火轉移飛行。先把“曼加裏安”發射到地球軌道,繞行20多天,其間通過探測器本身不斷加速,達到第二宇宙速度後進入地火轉移軌道。這種軌道設計與我國發射嫦娥一號衛星時類似,但他表示,實現地火轉移並非易事,印度用實踐證明這樣的軌道設計和方法是有效的。

  “入軌技術十分複雜,制動時機、力度掌握稍有不準,就可能與火星錯過或相撞。”龐之浩表示,“曼加裏安”成功入軌,首先是測控通信系統提供了保障。他説,火星與地球距離最近時約為5000萬公里,最遠達3—4億公里,這要求測控通信系統能在微弱的信號下進行遙測遙控。此次任務中,印度借助了歐空局的力量,但其自身也具備一定測控能力,比如該國在實施探月計劃時建立的測控站,能力也比較強。

  同時,探測器自主導航與控制也起到了作用。龐之浩説,隨著探測器離地球越來越遠,信號傳輸延時會越來越長,在接近火星時大約達到12分鐘左右。因此要事先為探測器注入程式,使其具備自主運作能力,在中途軌道修正乃至最後入軌時都會起到作用。

  他還介紹,相比地球軌道,火星軌道的太陽能輻射強度弱得多,需要能源系統提供有效保障;要把信號傳回地球,還需要高功率天線。“這些技術印度基本上已經掌握,此次火星探測任務的工程目標也已基本實現。”他説,“接下來就看預定的科學目標能否完成。”

  龐之浩介紹,此次探測的科學任務包括探測火星的氣候、地質、甲烷含量等,若能與美國火星大氣與揮發物演化任務探測器獲取的數據互相印證,將很有科學價值。同時他表示,“曼加裏安”搭載的5台設備均為印度自行研製,雖然性能方面沒有突出表現,但如果能獲取一定資訊,將對該國産生很大意義。“這顆探測器的政治意義大於工程意義,工程意義大於科學意義。”他説。

  “曼加裏安”是抵達火星的首個亞洲國家探測器,印度也成為全世界繼美國、俄羅斯和歐洲航太局後,第四個加入“火星俱樂部”的國家及組織。日本曾于1998年發射希望號火星探測器,但與火星擦肩而過,于2003年12月被放棄。2011年11月8日,我國首顆火星探測器“螢火一號”搭載在俄羅斯“福布斯-土壤”探測器內部,由俄羅斯“天頂號”運載火箭發射。但“福布斯-土壤”未能按計劃變軌,此次計劃以失敗告終。

  直至目前我國再未公佈新的火星探測計劃,但龐之浩認為,我國已攻克了探測火星最關鍵的深空測控技術。“到今年6月,我國嫦娥二號探測器已受控飛到一億公里以外的深空,並在繼續飛行。”同時他説,人類的火星探測計劃與探月計劃類似,也是按照“繞、落、回”三步進行。“我國探月工程中的‘繞’‘落’等相關技術,將來也可以借鑒到火星探測中。這都為我國未來的火星探測奠定了堅實的基礎。”

  (科技日報北京9月24日電)

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