◎文/思飞
小编的话:
好消息!好消息!我国确定将于2020年左右发射一颗火星探测器。什么?你说已经知道这个消息了?那你对我国的火星探测计划足够了解吗?这篇文章会告诉你很多猛料哦!
火星位于地球的外侧,到太阳的平均距离为1.524个天文单位,即2.279亿公里,其赤道半径为3397公里,自转轴倾角、自转周期均与地球相近,环绕太阳公转1周为687天。它与地球有很多相似之处,是个典型的类地行星,很可能孕育和存活生命,故而科学家们把火星作为寻找地外生命的首选天体。这也就是除了月球,火星成为人类发射航天探测器最多的星球的原因所在。时至今日,人类共向火星发射了43个探测器,成功的尚不到一半。
向火星发射航天器可选用多种飞行路线。为了节省能量,各国都采用初始速度最小的霍曼轨道。霍曼轨道虽可节约火箭能量,却因速度小而使飞行时间较长,航天器从地球到达火星需要奔驰259天,将近9个月的时间。
由于地球和火星都在绕日运行,两者的相对位置不断发生变化。当太阳、地球、火星处于同一条直线上时,称为相冲。两次相冲间隔的时间叫做会合周期。显而易见,在一个会合周期内地球、火星及太阳三者之间的每一种相对位置只能出现一次,故对选定的霍曼轨道来说,每一个会合周期内只有一次有利的发射时机。火星与地球的会合周期为780天,将近26个月,因此每隔两年两个月才有一次沿霍曼轨道发射航天器的发射窗口。这就是为什么相差近26个月才能上演一次发射火星探测器的机会之原因所在。2020年又遇发射窗口期,故而我国确定届时发射新研制的火星探测器。
我国火星探测器模型整体为金黄色,包括轨道器、着陆器、火星车和用于地球与火星之间的远距离通信的白色高增益天线,其着陆器、火星车的大小和结构,与先前登月的嫦娥探测器和“玉兔号”月球车有相似之处。火星车长约2米,它和“玉兔号”月球车一样有6个车轮,但个头比“玉兔号”更大,因此它比“玉兔号”具有更强的越障能力。
总之,我国的目标是能用自己的火箭,通过自己的测控,将探测器送到环绕火星的轨道运行,并陆续释放着陆器和火星车,实现完全属于中国人的火星探测,取得更多的科学成就,并向世界表明,我国已独立地掌握了研制和发射水平更高的火星探测器技术,开始了对太阳系行星的探测工作。
我国古代将火星称为“荧惑”,火星曾经影响着古人的宇宙观。探测火星既可以推动航天技术的进步,又可能获得新的科学发现,我国尽早开展火星探测很有必要。目前看来,我国预定到2020年中期的发射窗口期,将用近地轨道运载能力为25吨以上的“长征五号乙”运载火箭,从海南文昌航天发射中心发射自主研制的火星探测器。届时,火箭将直接把探测器送入地一火转移轨道,即霍曼轨道。探测器在霍曼轨道上需经约9个月的星际航行,于2021年方可到达火星身旁。
我国火星探测的科学目标基本上围绕这几个方面:一是探测火星空间环境,包括火星大气;二是通过光学遥感探测火星形貌,看看火星表面长什么样;三是通过光谱等探测火星土壤元素、矿物成分及岩石类型;四是探测火星土壤结构及水冰,火星表面甚至地下浅层是否有水。用自己的探测器传回的数据资料,了解所有这些情况,就是想掌握这个地球的近邻是否具备孕育和存活生命的环境条件。总之,都是为了寻找火星生命。
经过人类的努力,火星有可能被改造为适合人类生存的星球,也许地球人今后还会大量移民火星,在那里建立人类的第二个栖息地……这样的未来,你是不是也很期待?