中國(guó)科學(xué)院院士歐陽(yáng)自遠(yuǎn)在報(bào)告中透露:中國(guó)2020年探火星,通過(guò)火星衛(wèi)星、火星著陸器、火星車天地聯(lián)合探測(cè)火星,目前火星車都已經(jīng)做好了。中國(guó)還計(jì)劃2028年左右進(jìn)行第二次火星探測(cè)任務(wù),并采集火星土壤返回地球。
中國(guó)2020年探火星 2028年左右采集火星土壤返回地球
在億萬(wàn)人的期盼中,中國(guó)2020年探火星的行動(dòng)終于越來(lái)越近了。
7月5日-7日,2019軟件定義衛(wèi)星高峰論壇在山東日照召開(kāi)。參加本次論壇的中國(guó)科學(xué)院院士歐陽(yáng)自遠(yuǎn)在報(bào)告中透露:中國(guó)將于2020年探測(cè)火星,通過(guò)火星衛(wèi)星、火星著陸器、火星車天地聯(lián)合探測(cè)火星,目前火星車都已經(jīng)做好了。
▲歐陽(yáng)自遠(yuǎn)在論壇上發(fā)表《迎接第一個(gè)100年,中國(guó)的深空探測(cè)》演講。
中國(guó)要探測(cè)火星的消息倒不是很突然,在中國(guó)的月球探測(cè)工程不斷取得突破以后,火星探測(cè)計(jì)劃也就順理成章地被列入了行動(dòng)日程。盡管自己年事已高,但是歐陽(yáng)自遠(yuǎn)依舊將推動(dòng)中國(guó)的火星探測(cè)當(dāng)成他的重要使命。對(duì)他而言,除了期待中國(guó)人自己的載人登月工程,將中國(guó)的探測(cè)器甚至是航天員送上火星也是他的夢(mèng)想。
中國(guó)2020年探火星的科學(xué)任務(wù)是啥?
去探測(cè)火星,不是去玩耍,而是去做科學(xué)研究,在探測(cè)之前就必須做好科學(xué)任務(wù)的規(guī)劃,任何探測(cè)火星的國(guó)家都不能例外。
歐陽(yáng)自遠(yuǎn)表示,火星探測(cè)的科學(xué)問(wèn)題主要有三個(gè)方面:其一是探測(cè)火星上的生命活動(dòng)信息,期待在此領(lǐng)域有所突破,其主要包括火星上現(xiàn)在生命的信息;
過(guò)去是否存在過(guò)生命;
火星生命生存的條件和環(huán)境等;其次是火星本體科學(xué)的研究,為研究火星積累資料,主要包括火星磁層、電離層與大氣層的探測(cè)與環(huán)境科學(xué),火星地形地貌特征與分區(qū),火星表面物質(zhì)組成與分布,地質(zhì)特征與構(gòu)造區(qū)劃,火星內(nèi)部結(jié)構(gòu)、成分、內(nèi)稟磁場(chǎng)探測(cè)等;其三是探討火星的長(zhǎng)期改造與今后大量移民建立人類第二個(gè)棲息地的前景,為人類社會(huì)的持續(xù)發(fā)展服務(wù)。
"有很多科學(xué)家十分擔(dān)心人類未來(lái)的命運(yùn),因?yàn)槲覀兊牡厍蚴艿教嗟淖匀煌{,再加上人類自身的一些行為,未來(lái)很可能把地球破壞得不能夠宜居了。所以我們一定要在太陽(yáng)系里面找一個(gè)對(duì)象,探討能否把它變成第二個(gè)地球,讓人類能夠大量遷居到上面去。目前看,唯一可能的一個(gè)天體就是火星。"
歐陽(yáng)自遠(yuǎn)表示,火星表面有很多古河床,這證明火星以前是有河流的。并且火星的北部還曾經(jīng)是一個(gè)大海洋。
然而,現(xiàn)在火星表面一滴水都沒(méi)有,火星表面的鹽湖干了以后也只剩下了鹽。歐陽(yáng)自遠(yuǎn)表示,中國(guó)要探明整個(gè)火星地下水的分布。
火星研究的重要問(wèn)題是火星的脫水機(jī)制:火星上的水是流失了?還是凍結(jié)后埋藏于地下?他表示,以往的觀測(cè)和理論研究表明,太陽(yáng)風(fēng)與火星大氣的相互作用只能造成其表面30%水含量流失。
歐陽(yáng)自遠(yuǎn)說(shuō),到現(xiàn)在為止還沒(méi)有找到任何(火星)生命存在的證據(jù)。如今國(guó)際上開(kāi)會(huì),大家對(duì)火星最大的理想是改造火星。他認(rèn)為,通過(guò)人類的智慧和努力,火星完全能被改造成生機(jī)盎然的"小地球",成為人類的"第二家園"。人類需要要好好保留自身和地球上其他物種。
科學(xué)的任務(wù)是為人類命運(yùn)共同體的未來(lái)創(chuàng)造更多可能。歐陽(yáng)自遠(yuǎn)表示,"人類通過(guò)幾個(gè)世紀(jì)的卓越努力,會(huì)將火星這顆貧瘠的行星改造成一個(gè)擁有蔚藍(lán)色天空、綠色平原、藍(lán)色湖泊和生態(tài)環(huán)境友好的新世界,地球-火星將成為人類社會(huì)持續(xù)發(fā)展的姐妹共同體。
中國(guó)2020的火星探測(cè)怎么著陸?
火星探測(cè)器從火星大氣層外緣通過(guò)軟著陸的方式降至火星表面,是關(guān)系到火星探測(cè)是否能夠成功十分關(guān)鍵的環(huán)節(jié),整個(gè)著陸技術(shù)十分復(fù)雜,每個(gè)環(huán)節(jié)都需要做到萬(wàn)無(wú)一失,否則就會(huì)導(dǎo)致著陸失敗。目前探測(cè)器在火星上軟著陸的方式主要有三種:
其一是氣囊彈跳式,這種方式相對(duì)簡(jiǎn)單,成本也低,但是只能滿足小重量探測(cè)器軟著陸的要求,著陸精度也不高,已有的代表是"勇氣"號(hào)和"機(jī)遇",采用了降落傘+氣囊彈跳方式。
第二種是反推著陸腿式,這種著陸方式較為復(fù)雜,成本高,但是可以滿足重量較大的探測(cè)器軟著陸的要求,著陸精度較高,代表是"洞察"號(hào)、"獵犬2"號(hào)火星著陸器等,采用了降落傘+緩沖發(fā)動(dòng)機(jī)+著陸腿的方式。
第三種是空中起重機(jī)式,這種方式最為復(fù)雜,成本最高,技術(shù)也最先進(jìn),可滿足重量更大的探測(cè)器軟著陸的要求,能夠精確著陸。攜帶"好奇"號(hào)火車車的美國(guó)"火星科學(xué)實(shí)驗(yàn)室",就采用了降落傘+緩沖發(fā)動(dòng)機(jī)+空中起重機(jī)的方式。
以前在北京舉行的"十一五"國(guó)家重大科技成就展上,由中國(guó)空間技術(shù)研究自主設(shè)計(jì)的火星探測(cè)器模型首次曝光,本次亮相的火星探測(cè)器模型包括一個(gè)軌道器和一個(gè)著陸器,它們是和未來(lái)準(zhǔn)備設(shè)計(jì)的真實(shí)火星探測(cè)器按1:3的比例出現(xiàn)在公眾的面前的,在未來(lái)探測(cè)火星的過(guò)程中,這種軌道器和著陸器將同時(shí)被發(fā)射去探測(cè)火星。
當(dāng)時(shí)設(shè)計(jì)的火星著陸器帶著一串氣囊,技術(shù)人員介紹,這主要是用于將來(lái)在火星著陸使用的。這意味著中國(guó)將來(lái)登陸火星時(shí),將會(huì)采用氣囊彈跳式登陸火星。不過(guò)根據(jù)歐陽(yáng)自遠(yuǎn)最新披露的信息,我國(guó)的火星著陸方案又有了部分新的變化,反推著陸腿式將會(huì)成為選擇的方案。
在這種方案中,火星探測(cè)器在器箭分離以后經(jīng)過(guò)大約7個(gè)月的飛行被火星捕獲,而后環(huán)繞器環(huán)繞火星飛行,在與著陸器分離后環(huán)繞器開(kāi)始對(duì)火星進(jìn)行全球環(huán)繞探測(cè),而著陸器進(jìn)入火星大氣后通過(guò)調(diào)校、降落傘減速和緩沖發(fā)動(dòng)機(jī)反推減速實(shí)施反推著陸腿式著陸,而后釋放出火星車,并開(kāi)始在火星表面的探測(cè)任務(wù)。和以前的著陸器探測(cè)任務(wù)設(shè)計(jì)相比,現(xiàn)在的方案多了一個(gè)可以四處移動(dòng)的火星車。
中國(guó)想抓住2020年這次發(fā)射的機(jī)會(huì)
歐陽(yáng)自遠(yuǎn)表示,火星探測(cè)不是說(shuō)你想什么時(shí)候發(fā)射就發(fā)射,其一個(gè)運(yùn)行周期為26個(gè)月,因此每26個(gè)月會(huì)有一個(gè)最佳的時(shí)間窗口,在這個(gè)時(shí)間窗口的節(jié)點(diǎn)上,火星是距離地球最近的。根據(jù)科學(xué)測(cè)算,2020年會(huì)有一個(gè)時(shí)間窗口,中國(guó)想抓住這次機(jī)會(huì)。
"丟了這個(gè)機(jī)會(huì),對(duì)不起,兩年零兩個(gè)月以后才能再發(fā)射一次,否則到不了火星。"
歐陽(yáng)自遠(yuǎn)說(shuō),地球繞著太陽(yáng)轉(zhuǎn)一圈是365天,而火星繞著太陽(yáng)轉(zhuǎn)一圈大概是687天。有時(shí)候地球在太陽(yáng)的這邊,火星在太陽(yáng)的那邊,你根本到不了火星。所以一定要趕上某一個(gè)關(guān)鍵的時(shí)候,也就是地球跟火星存在一定夾角的時(shí)候,在地球上發(fā)射探測(cè)器才可以,而飛到火星軌道上,至少要飛將近7個(gè)月左右。
也正是這樣的原因,火星探測(cè)是一項(xiàng)高風(fēng)險(xiǎn)的科學(xué)探索行動(dòng),截止目前人類探測(cè)火星已有45次,但成功的只有18次,成功率只有40%。
不過(guò)好消息是,目前我國(guó)已完成了火星探測(cè)軌道設(shè)計(jì)、測(cè)控通信、自主導(dǎo)航、表面軟著陸等關(guān)鍵技術(shù)的科研攻關(guān),這為我國(guó)開(kāi)展自主火星探測(cè)奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。
記者了解到,中國(guó)計(jì)劃在2020年7月份正式發(fā)射火星探測(cè)器,預(yù)計(jì)2021年初到達(dá)火星,著陸火星表面并進(jìn)行巡視探測(cè)。
其后,中國(guó)還計(jì)劃2028年左右進(jìn)行第二次火星探測(cè)任務(wù),并采集火星土壤返回地球。
火星迷們!現(xiàn)在就讓我們開(kāi)始期待吧!
中國(guó)2020年探火星 將為人類社會(huì)的持續(xù)發(fā)展服務(wù)
中國(guó)2020年探火星 2020年首探火星上的生命活動(dòng)信息
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