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國際在線消息:據(jù)外媒報道,9月25日,印度“曼加里安”號(Mangalyaan)火星探測器在7300千米高度傳回首張火星照片。
印度首個火星探測器“曼加里安”號24日成功進入火星軌道。印度由此進入外空探測“精英俱樂部”,成為具備火星軌道探測能力的國家。探測器重1350公斤,攜帶照相機、成像光譜儀、甲烷感應(yīng)器等設(shè)備,預(yù)計在火星軌道運行至少6個月,主要研究火星表面狀況,同時“掃描”火星大氣層,以探測火星是否存在生命演化過程中關(guān)鍵的物質(zhì)甲烷。
資料圖:印度火星探測器“曼加里安”號
新聞資料:
“曼加里安”號簡介
印度火星探測器“曼加里安”號(見圖)為無人駕駛的飛行器,重1.35噸,大小有如一個標(biāo)準(zhǔn)冰箱,外層覆蓋著金色反光箔。攜帶由太陽能電池板供電的4臺科研設(shè)備和一架照相機。“曼加里安”號將分析火星大氣和地質(zhì)等方面特征,特別要尋找甲烷的證據(jù),并探索火星上是否曾存在某種原始生命形態(tài)。“曼加里安”號去年11月從印度南部斯里赫里戈達島薩蒂什·達萬航天中心發(fā)射升空,預(yù)計跋涉6.66億公里后抵達火星軌道,已在太空中飛行10個月。
花費僅7000萬美元
印度火星探測項目預(yù)算45億盧比(約合7000萬美元),相當(dāng)于一架波音“夢想”客機造價的一半,也遠低于其他國家同類項目,例如美國國家航空航天局去年發(fā)射的“火星大氣與揮發(fā)演化”探測器項目預(yù)算是6.71億美元。
這是印度發(fā)射的首個火星探測器。印度若將“曼加里安”號成功送入火星軌道,將成為亞洲第一個利用自主研發(fā)的探測器實現(xiàn)火星探測的國家,同時也將成為全球第四個成功向火星發(fā)射探測器的航天機構(gòu)。此前,成功執(zhí)行火星探測任務(wù)的只有美國、俄羅斯及歐盟。日本和中國的火星探測計劃均沒有成功。
“曼加里安”號為印度創(chuàng)造歷史
據(jù)報道,先前幾乎所有國家的首次火星探測嘗試都以失敗告終,超過一半的抵達火星的努力以失敗結(jié)束。BBC此前的報道指出:“人類探測火星之路并不平坦,過去全球51次任務(wù)中僅21次成功,除了歐洲的‘火星快車’外,尚無國家能在首次火星任務(wù)中成功。”
無論結(jié)果如何,“曼加里安”號21日已經(jīng)為印度創(chuàng)造了歷史,它是第一個進入火星引力場的亞洲國家探測器。
回顧
“曼加里安”號的太空之旅
1 發(fā)射升空
2013年11月5日14時38分,“曼加里安”號火星探測器從印度南部斯里赫里戈達島的薩蒂什·達萬航天中心發(fā)射升空。
2 進入地球軌道
45分鐘后,“曼加里安”號成功與運載火箭分離,進入地球同步軌道,繞行20多天。11月6日、7日、8日、9日及16日,衛(wèi)星的推進器進行6次小型燃料點火,完成6次調(diào)姿變軌動作,使“曼加里安”號進入更高的軌道。
3 飛向火星
2013年12月1日,“曼加里安”號正式飛向火星,開始近7億公里的太空長征。
4 進入火星軌道
2014年9月24日,“曼加里安”號預(yù)計將抵達火星軌道。進入火星軌道后,“曼加里安”號距離火星表面的最近點是365公里,最遠點則為8萬公里。
歐美進入火星軌道的探測器檔案
美國“水手4號”探測器1964年發(fā)射,是有史以來第一枚成功到達火星并發(fā)回數(shù)據(jù)的探測器。1971年,美國“水手9號”探測器成為有史以來第一枚成功進入環(huán)繞火星軌道的探測器。
目前在火星軌道附近工作的共有4個探測器,分別是美國2001年發(fā)射的“奧德賽”和2005年發(fā)射的“火星勘測軌道飛行器”、歐洲2003年發(fā)射的“火星快車”,以及本月21日進入火星臨時軌道的美國“火星大氣與揮發(fā)演化”探測器。
美國2003年發(fā)射的“機遇”號火星車和2011年發(fā)射的“好奇”號火星車已在火星表面工作。
印度探測器領(lǐng)先中日進入火星軌道 中國為何落后?
MAVEN的藝術(shù)效果圖
本周,火星變得熱鬧起來。
21日美國航天局一枚新的火星探測器(MAVEN)經(jīng)過10個月的飛行進入了火星軌道,希望揭開火星大氣失蹤之謎。印度外太空研究組織24日宣布,印度首個火星探測器“曼加里安”成功進入火星軌道,印度成為第一個實現(xiàn)火星探測的亞洲國家。
中國何時開展火星探測?目前官方尚未公布明確的計劃,僅能從一些專家的講話中尋找端倪。 有著“嫦娥之父”之稱的中科院院士歐陽自遠在今年6月舉行的第22屆國際天文館學(xué)會大會上透露,中國計劃在2020年實現(xiàn)火星著陸巡視,在2030年實現(xiàn)火星采樣返回。 其實,早在2011年,中國首顆火星探測器“螢火一號”曾搭乘俄羅斯運載火箭發(fā)射升空。但由于火箭變軌發(fā)生意外,未能實現(xiàn)探測。
2013年11月5日,印度向火星發(fā)射了一枚名為“曼加里安”的探測器。新華社/中國特稿社
嫦娥二號和嫦娥三號總指揮顧問、總設(shè)計師顧問葉培建曾數(shù)次在政協(xié)會議上呼吁,中國應(yīng)盡快開展火星探測。“印度已經(jīng)走到了我們前面。” 中國的深空探測近幾年在探月方面穩(wěn)步推進,“但這些工作只是圍繞著月亮,而月亮是地球的衛(wèi)星,并沒有走到行星際去”。葉培建指出,國際上深空探測有兩個特點:一是所有探月國家很快都進行了火星探測;二是上世紀火星探測的次數(shù)遠遠少于月球探測,但本世紀迄今為止,火星探測次數(shù)多于月球探測,全球都很關(guān)注火星。
印度太空研究組織的工程師在飛行控制中心內(nèi)。新華社/中國特稿社
中國具備火星探測能力嗎?
多位航天專家對中國開展火星探測的技術(shù)能力表示出信心。 葉培建說,中國航天科研團隊此前對于火星探測的設(shè)計也是“繞落回”三步走的方案,但是“既然我們已經(jīng)在時間上落后了,我們就要在水平上做好”。他滿懷信心地表示,按照現(xiàn)在的技術(shù)儲備,“我們有能力搞一次既繞也落。” 中國空間技術(shù)研究院研究員、《國際太空》雜志副主編龐之浩認為,中國火星探測器在2020年實現(xiàn)巡視的可能性很大,因為在深空測控方面的主要技術(shù)障礙已經(jīng)克服。
專家介紹,隨著探月工程的實施,中國已經(jīng)掌握很多技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施,特別是佳木斯和喀什的兩座大型地面測控站建成,中國具備對火星探測的遠距離測控通信能力。 火星與地球之間的距離最近時約5500萬公里,最遠為4億公里。專家認為,即使在火星距地球最遠時,中國的測控通信能力也沒有問題。
哈勃望遠鏡拍攝的火星。新華社/中國特稿社
嫦娥三號探測器總設(shè)計師孫澤洲稱,中國目前完全具備火星探測能力。即將研制成功的“長征五號”運載火箭可以勝任近地小行星、金星、木星的環(huán)繞探測;可以支撐火星的無人著陸探測,但對于火星的采樣返回,則需要比“長征五號”運載能力更大的火箭。 中國工程院院士、中國運載火箭技術(shù)研究院運載火箭系列總設(shè)計師龍樂豪說,“長征五號”火箭研制進展順利,2015年發(fā)射后將使中國進入空間的能力成倍提升。“總體來說,我們火箭的能力要比印度強”。
龍樂豪說,中國無論從火箭、探測器還是測控條件來說,“去火星沒有任何問題”,因為嫦娥二號已經(jīng)飛到了8300萬公里遠的深空距離。 他認為,以中國現(xiàn)有的條件,發(fā)射一個比印度“曼加里安”號大得多的探測器的能力完全具備。中國火星探測的時間比印度晚一些,但可以后來居上。中國的火星探測方案可能不只是發(fā)射一個小衛(wèi)星,而是一次任務(wù)里實現(xiàn)繞、落和行走。
印度太空官員在對“曼加里安”的模型進行講解。新華社/中國特稿社
火星探測需解決哪些技術(shù)難題?
龐之浩說:“進入火星軌道難度比較大,號稱是‘恐怖的7分鐘’。像美國和蘇聯(lián)當(dāng)年剛開始進行火星探測的時候都遇到一些困難,失敗率還是比較高的。”尤其是要落到火星表面技術(shù)難度較大。因為火星與真空的月球不一樣,火星上的沙塵暴據(jù)說是地球臺風(fēng)的幾倍大。 專家認為,火星探測首先要突破的一大技術(shù)難題就是探測器如何在稀薄的火星大氣中制動減速。
葉培建說,由于距離遙遠,測軌精度必定降低,這就需要采取新的技術(shù)方法,來保證探測器近火制動的準(zhǔn)確性。 他說,探測器從地球飛往火星單程就需要10個月。在“日凌”時,即太陽、地球、飛行器在同一條直線上的時候,由于太陽輻射的關(guān)系,通信很受影響。火星探測器在飛往火星途中,“日凌”現(xiàn)象對測控通信的影響將達2個月左右。所有這些,都要求火星探測器飛往火星途中及開展深空探測任務(wù)時具備自主管理、自主導(dǎo)航的能力。
MAVEN的藝術(shù)效果圖
為什么去火星?
每次提出一項新的太空探索計劃,人們總要反復(fù)問:地球上還有那么多問題沒有解決,為什么要去關(guān)心那么遙遠的事。很多高瞻遠矚的人已經(jīng)回答過這樣的問題,讓我們再來重溫一下吧:
美國人說:
“通往火星的航行并不能直接提供食物解決饑荒問題。然而,它所帶來的大量新技術(shù)和新方法可以用在火星項目之外,這將產(chǎn)生數(shù)倍于原始花費的收益。
……
太空項目是科技進步的催化劑,它為學(xué)術(shù)研究工作提供了絕佳的實踐機會。
……
太空探索不僅給人類提供了一面審視自己的鏡子,還給我們帶來了全新的技術(shù)、全新的挑戰(zhàn)、積極的進取精神,以及面對嚴峻現(xiàn)實問題時依然樂觀自信的心態(tài)。”
——美國航天局答復(fù)修女關(guān)于目前地球上還有這么多小孩吃不上飯,怎么舍得為遠在火星的項目花費數(shù)十億美元的信。
印度人說:
“如果我們沒有偉大的夢想,就永遠是伐木人和挑水工。”
——印度政府發(fā)言人回答西方媒體質(zhì)問:世界上三分之一的窮人都在你們國家,為什么還花大錢干這個。
俄羅斯人說:
“地球是人類的搖籃,但人不能永遠生活在搖籃里。”
——俄國“火箭之父”齊奧爾科夫斯基
科學(xué)家說:
這顆紅色的行星上是否曾經(jīng)存在過生命?生命是怎樣起源的?火星與太陽系是怎樣起源及演化的?未來能否將火星改造成人類可居住的星球?地球人在宇宙中是孤獨的嗎?
科幻作家說:
火星是人類進行太空移民的第一選擇。最有可能的情況是,當(dāng)危機到來時,人類才投入全部力量到地外世界的探索和開拓中去。而其實人類移民到火星需要漫長的時間來實現(xiàn)。
——中國科幻作家劉慈欣
哲學(xué)家說:
你要問去火星有什么意義,那么請問若干億年前海洋生物第一次爬上陸地有什么意義?
美國“好奇號”火星車項目團隊2013年底宣布,“好奇號”在火星上發(fā)現(xiàn)了一個早已干涸的遠古淡水湖,理論上這個湖泊曾經(jīng)支持一些簡單微生物存活。新華社/中國特稿社
延展閱讀:火星探測大事記
1962年11月1日:前蘇聯(lián)發(fā)射了“火星1號”探測器,雖然它在飛離地球一億公里時與地面失去聯(lián)系,下落不明,但這次發(fā)射被視為人類探測火星的開端。
1964年11月28日:美國“水手4號”開始8個月的火星之旅,成為有史以來第一枚成功到達火星并發(fā)回數(shù)據(jù)的探測器。
1971年5月31日:美國“水手9號”升空,成為第一個火星軌道飛行器。它首次拍攝到火星全貌。
1996年12月4日:美國發(fā)射“火星探路者”,攜帶“旅居者”號火星車登陸火星。科學(xué)家根據(jù)發(fā)回的圖片信息判定,火星曾經(jīng)溫暖和潮濕。
1998年7月3日:日本發(fā)射“希望”號探測器,但最終未能成功進入火星軌道。
2001年4月7日:美國發(fā)射“奧德賽”火星探測器,標(biāo)志著美國火星探測計劃重新啟動。2002年,“奧德賽”發(fā)現(xiàn)火星表面和近地表層中可能有豐富的冰凍水,但這一問題目前存在爭議。
2003年6月10日和7月7日,美國分別發(fā)射了“雙胞胎”火星車“勇氣號”與“機遇號”,它們于2004年1月在火星表面成功著陸。“勇氣號”工作了7年,“機遇號”工作了10年,獲得了大量科學(xué)發(fā)現(xiàn)。
2007年2月25日:歐洲航天局的“羅塞塔”彗星探測器靠近火星飛行,順利完成利用火星引力調(diào)整飛行速度和軌道的任務(wù)。
2007年8月4日:美國發(fā)射“鳳凰號”探測器,它在火星北極區(qū)域登陸后收集了冰樣,而且還發(fā)現(xiàn)火星表面土壤的化學(xué)成分與海水非常類似。11月10日后“鳳凰號”與地面失去聯(lián)系。
2011年11月8日,中國“螢火1號”探測器與俄羅斯探測器搭載俄羅斯火箭一起發(fā)射升空。11月9日,俄方宣布火箭變軌失敗,沒能飛出地球軌道。
2011年11月26日,美國宇航局成功發(fā)射了“好奇”號火星車。2012年8月6日成功在火星表面完成軟著陸。
2013年11月5日,印度向火星發(fā)射了一枚名為“曼加里安”的探測器,希望能探測到火星大氣中甲烷存在的痕跡。
2013年11月18日,美國向火星成功發(fā)射了“火星大氣與揮發(fā)演化”探測器,旨在探究火星大氣層氣體逃逸對火星氣候與環(huán)境演變所產(chǎn)生的影響。
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