火星你好,中国来了

Dai Xirui

Dai Xirui

Reporter at Washington Chinese Media
华府华语记者
Dai Xirui

在地球以外寻求适宜人类居住的星球是人类探索已久的话题。火星由于其特性,一直被视为最佳的后备选项。然而,迄今为止,只有四个国家成功执行过火星探测任务。本周二,中国首次披露了其火星探测计划,有望于2020年成为第五个成功探测火星的国家。

本周二,中国国防科工局探月与航天工程中心披露了中国首次自主火星任务的探测器及火星车外观设计构型图,并在全球范围内为探测器征集名称。按计划,中国火星探测器将在2020年升空,一步到位实现火星表面着陆。

根据披露的设计图,火星车重约200千克,有6个轮子,将由四块太阳能电池板驱动。此前,随”嫦娥三号”登月的中国首台月球车”玉兔号”重量约为60千克,搭载两块太阳能电池板。

图为火星车与着陆巡视器外观设计构型图。

图为火星车与着陆巡视器外观设计构型图。

按照设计,火星探测器将携带13台科研载荷,包括火星全球遥感相机、火星地表下探测雷达等设备。探测器将于2020年七、八月间的轨道窗口期发射,经过6个月的飞行后,火星车将随着陆器降落在火星表面,而轨道器则继续环绕火星飞行。

中国首次火星探测任务工程总设计师张荣桥表示,由于中国计划在首次自主火星探测时就一次实现”环绕、着陆、巡视”三个目标,因此面临着”前所未有的挑战”。

自1965年美国”水手4号”探测器飞掠火星并成功传回照片以来,人类已经成功进行了将近30次火星探测任务。其中8次实现了在火星表面着陆,包括”火星探路者”、”勇气号”、”机遇号”、“好奇号”四台火星车。成功执行火星探测任务的只有美国、俄罗斯、欧盟以及印度。

中国曾经在2011年随俄罗斯”福布斯-土壤”探测器发射了首枚火星探测器”萤火一号”,但是由于俄罗斯探测器出现故障,未能成功离开地球轨道,一度被困在太空中达两个月之久,最终于2012年1月坠落于太平洋。

火星车与着陆巡视器外观设计构型图。

火星车与着陆巡视器外观设计构型图。

火星探测涉及的技术领域非常多,与一般空间探测器相比,火星车具有许多鲜明的特点。

首先,任务对火星探测器的自主能力要求非常高。考虑到在火星表面进行巡视探测的实际条件和要克服时延等限制,要求火星车具备较强的环境感知与识别、路径规划等能力,以及具备较强的任务分析、规划和实现能力。

为了实现巡视探测,火星探测器还要具备较高的环境适应性。除了需要面对普通航天器遇到的真空、低温、辐射等问题,也需要适应火星表面的地形地貌、尘暴、低重力、高低温、低气压等特殊环境,还需要解决远距离通讯,以及长时间日凌时期的探测器自主管理等一系列问题。

中国航天科技集团五院研究员庞之浩说,探测火星具有重要的科学、技术等多方面意义,甚至关系到人类的未来。通过长期的天文观测和空间探测,科学家已经确定,火星是与地球最为相似且距离最近的行星,探究火星生命的起源和演化,可以促进对地球生命起源和演化的研究。

图为着陆巡视器外观图

图为着陆巡视器外观图

张荣桥还表示,中国火星探测计划在完成第一步的”环绕、着陆、巡视”三个目标后,将立刻着手进行第二步”采样返回”的目标,力争在2030年前后达到”国际先进的深空探测领域整体水平”。

中国在2003年成为了继美国、苏联(俄罗斯)之后,第三个能够自主实现载人航天的国家。目前已经完成了5次载人航天任务,并计划在今年10月发射”神舟”十一号,搭载2名航天员前往”天宫二号”空间实验室。

此外,中国近年还完成了3次无人探月任务,并雄心勃勃地计划在2036年实现载人登月。

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