我國首顆火星探測器將運往莫斯科
來源:浙江日報 文章作者:編輯 2010-07-20 14:17:43
“火星在古代被稱為‘熒惑’,中國第一顆火星探測器取其諧音,命名為‘螢火一號’。”
中俄聯(lián)合火星探測副總設(shè)計師、上海衛(wèi)星工程研究所研究員陳昌亞博士在接受記者專訪時,這樣解釋“螢火一號”的來歷:“別看它重量輕,但五臟俱全,它將攜帶照相機、磁強計等8件武器,肩負(fù)我國首次地外行星空間環(huán)境探測的重任!
僅花了23個月,我國就完成了一般要5年才能完成的研制任務(wù),如果發(fā)射成功,“螢火一號”將在今年10月,從火星首次發(fā)回來自中國的問候。
23個月完成5年研制任務(wù)
創(chuàng)造航天界又一個中國奇跡
目前,“螢火一號”已做好各項準(zhǔn)備即將運往莫斯科,中俄兩國科研人員將對它進行聯(lián)合測試,然后運往哈薩克斯坦境內(nèi)的拜科努航天發(fā)射中心進行發(fā)射。
從2007年6月中俄正式簽署合作協(xié)議到今年10月探測器正式發(fā)射,研制時間只有兩年多,上海衛(wèi)星工程研究所在接到任務(wù)后開始和時間展開賽跑。
“一般衛(wèi)星的設(shè)計至少要三年,火星探測器少說也得五年,我們加班加點工作,完全是把兩年當(dāng)作四五年來用!睘榱恕拔灮鹨惶枴钡难兄,今年大年初一,陳昌亞還帶領(lǐng)工作人員到北京科學(xué)院空間中心進行單機和系統(tǒng)的測試。
“螢火一號”探測器在今年6月出廠,只用了23個月的時間!斑@在航天界算是一個奇跡”,陳昌亞的語氣充滿了自豪。
雖然俄羅斯為我們提供了很多幫助,但也因此帶來了局限!坝捎谶@次是俄方設(shè)計的軌道,這給我們探測器的研究增加了許多要求,我們必須面對“長火影”(長期火星陰影)。”陳昌亞告訴記者,國際上的火星探測器一般不走赤道這種軌道,但由于與俄羅斯探測器捆綁一起,這種探測器要到火衛(wèi)1必須借助赤道軌道尋機著陸,而將“螢火一號”仍留在大橢圓赤道軌道上,從而將面臨探測史以來最長的8.8小時“長火影”。
8.8小時的焦急等待
或?qū)?chuàng)造穿越火影的最長紀(jì)錄
在“螢火一號”未來的火星之旅中,它將遭遇7次“長火影”,零下200多度的“黑夜”狀態(tài)最長時間持續(xù)達(dá)8.8小時。而以太陽能為主要動力的“螢火一號”在此期間無法接收陽光,為了保存能量,部分單機不得不進入休眠狀態(tài)以保持最低功耗,當(dāng)“長火影”結(jié)束后再加熱、加電喚醒。
陳昌亞回憶起今年2月的那次試驗,當(dāng)時,實驗室里一片黑暗,已見雛形的“螢火一號”正艱難地依靠自帶的電池維系著休眠狀態(tài)的運作,這里嚴(yán)格模擬著火星最嚴(yán)酷的環(huán)境:充滿了液態(tài)氮和氦的空間,溫度只有-260℃。
在陳昌亞看來,這8.8個小時漫長得如同一個世紀(jì)。8.8個小時過后,“螢火一號”上的16臺單機均能喚醒且正常工作,“這證明我們的設(shè)計正確、實驗進展很順利,我的心情也輕松多了!
2006年美國“鳳凰號”也是因為火星的嚴(yán)寒,在“凍僵”后無法蘇醒,能量耗盡致使其長眠火星。如果“螢火一號”最后實踐成功,那將會創(chuàng)造穿越火影的最長紀(jì)錄。
5大難題最終攻破
帶動中國深空探測技術(shù)發(fā)展
如今,深冷環(huán)境適應(yīng)技術(shù)、活動部件及電子器件休眠 喚醒技術(shù)、姿控自主控制、深空測控技術(shù)、整星磁清潔控制技術(shù)等五項技術(shù)難關(guān)均已闖過,在23個月內(nèi)解決了這些難題,也創(chuàng)造了國內(nèi)航天研究史的多項第一。
“目前,‘螢火一號’已經(jīng)按照環(huán)境條件做完了所有的試驗,一切正常!蔽灮鹨惶柺抢^神舟載人飛船、嫦娥探月工程后,我國又一次重大航天科學(xué)計劃,它將成為中國航天史上一個新里程碑。“它會帶動我國深空探測技術(shù)的發(fā)展,為深空其他行星的探測打下基礎(chǔ)!标惒齺喺f。
“火星有沒有水,火星有沒有生命”,為了解開這些謎題,人類自從進入航天時代,已經(jīng)向火星發(fā)射了30多個各類探測器。今年10月,中國也將加入探測火星的隊伍,向火星發(fā)射“螢火一號”。但真正實現(xiàn)“繞、落、回”三步計劃,還有很長的路要走。
“在航天界,火星有航天器的墳?zāi)怪Q”,北京大學(xué)地球與空間科學(xué)學(xué)院焦維新教授說,火星探測初期有三分之二的探測器都以失敗告終。
“螢火一號”在科技部立項時,焦維新是評審專家之一,他說:“首先要解決運載火箭的難題,要讓探測器脫離地球引力必須達(dá)到第二宇宙速度11.2公里/秒,這樣才能確保探測器不奔向其他天體”,焦維新指出,而目前中國運載“嫦娥”的火箭的速度只有10.9公里/秒。
不過,焦維新指出,單從切入軌道而言俄羅斯現(xiàn)在已能做到百分之百成功,由他們幫“螢火一號”切入火星軌道應(yīng)該不成問題。
中俄聯(lián)合火星探測副總設(shè)計師陳昌亞則指出了另一個難題,探測器的信號對地面指揮尤其重要,“一旦捕獲探測器的信號,就像聽到新生嬰兒落地一樣!
但在茫茫太空,信號十分微弱,“沒有信號就無法判斷探測器是否進入軌道,也無法對探測器飛行作出調(diào)整!苯咕S新說,這需要建立深空探測網(wǎng),但中國還沒有建立起像美國那樣覆蓋全球的深空探測網(wǎng)!皟H靠我們自己的國土現(xiàn)有的探測網(wǎng)和少量的探測船是不夠的。”
對于中國何時能自主探測火星,焦維新認(rèn)為恐怕還要20年!安粌H需要研制自己的運載火箭、還要有自己的深空探測網(wǎng),提高探測器的跟蹤通訊能力,這里有很多技術(shù)問題,需要一步步探索。”他認(rèn)為大量開展國際合作是一條捷徑。
火星上的大國來客
1962年11月,蘇聯(lián)發(fā)射“火星1號”探測器,在飛離地球1億公里時與地面失去聯(lián)系,從此下落不明,它被看作是人類火星探測的開端。
1965年7月,美國“水手4號”飛近火星,從距離火星1萬公里處拍攝了21幅照片。
1972年,美國“水手9號”飛船沿火星外層空間軌道飛行,成為火星的第一顆人造衛(wèi)星,環(huán)繞火星軌道進行長期考察。
1974年,蘇聯(lián)“火星6號”和“火星7號”探測器在火星著陸,探測結(jié)果沒有公布。
1998年7月,日本發(fā)射“希望”號火星探測器,但以失敗告終。
2001年4月,美國發(fā)射“奧德賽”號火星探測器,發(fā)現(xiàn)火星表面可能有豐富的冰凍水。
2003年6月,歐洲宇航局的第一個火星登陸器“獵兔犬2”號及其搭乘的“火星快車”探測器由俄羅斯火箭發(fā)射升空,“獵兔犬2”號登陸火星后與地面失去聯(lián)系。
2003年6月,攜帶“勇氣”號火星車的美國“火星探測流浪者”號探測器升空。次年1月“勇氣”號火星車在火星表面成功著陸。
2008年美國“鳳凰”號探測器成功登陸火星,后失去聯(lián)系。
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