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歐陽(yáng)自遠(yuǎn):2020年錯(cuò)過(guò)火星,就要再等兩年

2019-07-15 11:54:00來(lái)源:中國(guó)青年報(bào)

 “我們將通過(guò)火星衛(wèi)星、火星著陸器、火星車(chē)天地聯(lián)合探測(cè)火星。目前,火星車(chē)已經(jīng)做好。”中國(guó)科學(xué)院院士歐陽(yáng)自遠(yuǎn)在近日舉行的2019軟件定義衛(wèi)星高峰論壇上透露這一消息。

  根據(jù)國(guó)家航天局此前的消息,我國(guó)準(zhǔn)備在2020年發(fā)射火星探測(cè)器,次年登陸火星。探測(cè)器將由長(zhǎng)征五號(hào)運(yùn)載火箭在海南文昌發(fā)射場(chǎng)發(fā)射。

  歐陽(yáng)自遠(yuǎn)當(dāng)天同時(shí)提到,“丟了(2020年)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(探測(cè)器),否則到不了火星”。

  這是因?yàn),地球距離火星近點(diǎn)約為5500萬(wàn)公里,最遠(yuǎn)點(diǎn)則超過(guò)4億公里,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,只有地球與火星夾角為70°時(shí)發(fā)射探測(cè)器才能如期抵達(dá)火星——而這個(gè)機(jī)會(huì)窗口,每隔26個(gè)月才有一次。

  “有時(shí)候地球在太陽(yáng)的這一側(cè),火星則在太陽(yáng)的另一側(cè),不經(jīng)計(jì)算地發(fā)射,探測(cè)器很難抵達(dá)火星。只有趕在地球和火星達(dá)到一定夾角時(shí),在地球上發(fā)射探測(cè)器才能成行!睔W陽(yáng)自遠(yuǎn)說(shuō)。

  發(fā)射之后,火星探測(cè)器還要經(jīng)過(guò)至少7個(gè)月的飛行,才能抵達(dá)火星軌道。

  根據(jù)統(tǒng)計(jì),人類(lèi)歷史上探測(cè)火星已有45次,但成功的只有18次,成功率僅40%。

  到火星去做什么?

  “首先是大家最為關(guān)心的問(wèn)題:火星上究竟有沒(méi)有生命?”歐陽(yáng)自遠(yuǎn)說(shuō),火星探測(cè)的首要科學(xué)問(wèn)題,就是期望在探測(cè)火星生命活動(dòng)信息上有所突破。這包括現(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,生命起源和地外生命探索。

  其二是為火星本體科學(xué)積累資料,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,火星表面物質(zhì)組成與分布,地質(zhì)特征與構(gòu)造,火星內(nèi)部結(jié)構(gòu)成分探測(cè),火星的起源與演化以及太陽(yáng)系起源與演化,等等。

  其三是探討火星的長(zhǎng)期改造、人類(lèi)移民、建立人類(lèi)第二個(gè)棲息地的前景。其總目標(biāo)是為人類(lèi)社會(huì)的持續(xù)發(fā)展服務(wù)。

  “地球受到太多的自然威脅,加上人類(lèi)自身的一些行為,未來(lái)很可能不再宜居。我們一定要在太陽(yáng)系里找到一個(gè)對(duì)象,探討能否把它變成第二個(gè)地球,讓人類(lèi)能夠大量地遷居到上面去!睔W陽(yáng)自遠(yuǎn)說(shuō),目前來(lái)看,唯一可能的天體就是火星。

  他相信,通過(guò)人類(lèi)的智慧和長(zhǎng)期努力,火星這顆貧瘠的行星能夠被改造成一個(gè)擁有蔚藍(lán)色天空、綠色平原、藍(lán)色湖泊的新世界,成為人類(lèi)的“第二家園”。地球和火星這一對(duì)行星,也有望成為人類(lèi)社會(huì)持續(xù)發(fā)展的“姐妹共同體”。

  當(dāng)天,歐陽(yáng)自遠(yuǎn)還透露了我國(guó)月球探測(cè)的最新進(jìn)展。他說(shuō),肩負(fù)完成中國(guó)探月階段任務(wù)的嫦娥五號(hào),將實(shí)現(xiàn)多個(gè)首次,主要包括實(shí)現(xiàn)中國(guó)首次地外天體自動(dòng)采樣返回、首次在月球表面自動(dòng)采樣、探測(cè)器首次從月面起飛、首次在38萬(wàn)公里外的月球軌道上進(jìn)行無(wú)人交會(huì)對(duì)接、首次帶著月壤以接近第二宇宙速度返回地球,等等。

  據(jù)他透露,嫦娥五號(hào)將在月球正面著陸,著陸點(diǎn)距離美國(guó)阿波羅計(jì)劃的著陸點(diǎn)較遠(yuǎn),大概相隔1000多公里——“那里會(huì)有新的現(xiàn)象、新的發(fā)現(xiàn)!”

  中國(guó)航天科技集團(tuán)總工程師、探月三期工程副總設(shè)計(jì)師孫為鋼曾披露,嫦娥五號(hào)探測(cè)器一分為二,分為著陸上升組合體與軌返組合體,其中軌返組合體繼續(xù)環(huán)月飛行,而著陸上升組合體經(jīng)變軌和動(dòng)力下降飛行,在月面預(yù)定區(qū)域軟著陸。

  著陸上升組合體著陸后,將進(jìn)行備受矚目的“月面取樣”,也就是月面樣品采集、封裝。

  歐陽(yáng)自遠(yuǎn)說(shuō),嫦娥五號(hào)抵達(dá)月球以后,探測(cè)器將用電鏟鏟取月球土壤,同時(shí)自動(dòng)打鉆鉆取巖芯。樣品全部取到后,將放置上升器,進(jìn)行無(wú)污染的嚴(yán)密封裝。

  接下來(lái)就是返回地球:上升器從著陸上升組合體中分離,在月面點(diǎn)火起飛,進(jìn)入交會(huì)對(duì)接軌道。在這一軌道,將有一艘“飛船”——軌返組合體在月球空間等候。完成交會(huì)對(duì)接后,軌返組合體將月球樣品從上升器轉(zhuǎn)移至返回器內(nèi),軌返組合體再與上升器分離。

  “這一次對(duì)接,將是‘針尖’對(duì)‘麥芒’的對(duì)接,地球上根本無(wú)法提供數(shù)據(jù)和測(cè)控支持,看都看不見(jiàn)。”歐陽(yáng)自遠(yuǎn)說(shuō)。

  接下來(lái),軌返組合體將進(jìn)入月地轉(zhuǎn)移軌道,在距離地球一定高度時(shí),返回器從軌返組合體中分離——從這里,飛向地球。

  歐陽(yáng)自遠(yuǎn)說(shuō),返回器在返回地球時(shí),將遇到大氣層高速摩擦的問(wèn)題,嚴(yán)重時(shí)有可能被燃燒殆盡?茖W(xué)家將采取“打水漂”的方法來(lái)解決這一問(wèn)題,即讓返回艙在大氣層上層“彈跳”出去再回來(lái),速度下降后,再進(jìn)行大氣層的“穿行”。

  這一方法已得到試驗(yàn)驗(yàn)證。2014年11月,再入返回飛行試驗(yàn)返回器在內(nèi)蒙古四子王旗預(yù)定區(qū)域順利著陸,標(biāo)志著我國(guó)已全面突破和掌握航天器以接近第二宇宙速度的高速再入返回關(guān)鍵技術(shù)。此舉也為嫦娥五號(hào)任務(wù)的實(shí)施奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

  歐陽(yáng)自遠(yuǎn)建議,在深空探測(cè)方面,我國(guó)應(yīng)圍繞空間科學(xué)重大問(wèn)題,統(tǒng)籌開(kāi)展太陽(yáng)、類(lèi)地行星、巨行星和小天體的探測(cè),突破深空探測(cè)核心技術(shù),建立科學(xué)研究和工程技術(shù)體系,使我國(guó)基本具備探測(cè)太陽(yáng)系主要天體的能力,在深空探測(cè)領(lǐng)域達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

  “在深空探測(cè)上,中國(guó)應(yīng)該飛得更遠(yuǎn),中國(guó)也有能力飛得更遠(yuǎn)!”他說(shuō)。(記者 邱晨輝)

編輯: 王曉蕾
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歐陽(yáng)自遠(yuǎn):2020年錯(cuò)過(guò)火星,就要再等兩年

我國(guó)準(zhǔn)備在2020年發(fā)射火星探測(cè)器,次年登陸火星。探測(cè)器將由長(zhǎng)征五號(hào)運(yùn)載火箭在海南文昌發(fā)射場(chǎng)發(fā)射。

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