一個(gè)月迎來三位地球來客！“希望”號(hào)進(jìn)入環(huán)火軌道，今年火星探測(cè)大幕正式拉開
【環(huán)球時(shí)報(bào)特約記者晨陽 環(huán)球時(shí)報(bào)記者 鄧孝慈】北京時(shí)間9日晚，阿聯(lián)酋的“希望”號(hào)探測(cè)器成功實(shí)現(xiàn)“太空剎車”，進(jìn)入火星環(huán)繞軌道。這不但標(biāo)志著阿拉伯世界的第一次火星探測(cè)任務(wù)取得標(biāo)志性突破，而且還拉開今年火星探測(cè)的大幕。在“希望”號(hào)之后，中國的天問一號(hào)探測(cè)器和美國“毅力”號(hào)探測(cè)器也將在本月內(nèi)相繼造訪火星。
一個(gè)月迎來三位地球來客
美國“太空”網(wǎng)站9日稱，2月7日的“火星新年”剛剛過去，這顆紅色星球就將相繼迎來3位地球來客。北京時(shí)間9日23時(shí)許，阿聯(lián)酋“希望”號(hào)探測(cè)器經(jīng)過長(zhǎng)達(dá)7個(gè)月的長(zhǎng)途旅行，終于抵達(dá)火星附近開始關(guān)鍵一步。阿聯(lián)酋航天局在社交媒體上表示，“希望”號(hào)將在沒有人工干預(yù)的情況下，進(jìn)行長(zhǎng)達(dá)27分鐘的“太空剎車”。“探測(cè)器啟動(dòng)6臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)全力工作，以消耗自身攜帶的一半燃料為代價(jià)，將飛行速度從每小時(shí)12.1萬公里降低到每小時(shí)1.8萬公里，進(jìn)而進(jìn)入火星環(huán)繞軌道。”阿聯(lián)酋副總統(tǒng)兼總理阿勒馬克圖姆表示，“阿聯(lián)酋有史以來首次將阿拉伯世界帶入深空新領(lǐng)域。我們的太空任務(wù)向阿拉伯青年傳達(dá)了希望和信心。”
進(jìn)入火星環(huán)繞軌道后，“希望”號(hào)并不會(huì)在火星表面著陸，而是圍繞火星進(jìn)行各項(xiàng)測(cè)量工作。它將研究火星大氣及火星日周期和季節(jié)周期，獲得火星氣候變化的規(guī)律。同時(shí)，“希望”號(hào)也讓阿聯(lián)酋成為美國、蘇聯(lián)、歐洲航天局和印度之后，成功探測(cè)火星的第五個(gè)國家和地區(qū)。
《科學(xué)美國人》網(wǎng)站9日稱，由于火星探測(cè)任務(wù)需要考慮地球與火星的位置關(guān)系，適合火星探測(cè)器發(fā)射的時(shí)間窗口期相對(duì)較短，因此集中于2020年夏季發(fā)射的各國火星探測(cè)器將集中在2月抵達(dá)火星。中國天問一號(hào)探測(cè)器將在“希望”號(hào)抵達(dá)火星后的24小時(shí)內(nèi)，也嘗試進(jìn)入火星環(huán)繞軌道。“這是中國的第一個(gè)獨(dú)立的行星際飛行任務(wù)，代表著中國航天的雄心和能力邁出一大步”。美國“毅力”號(hào)探測(cè)器則將于2月18日抵達(dá)火星。
進(jìn)入火星軌道難在哪里
中國航天專家龐之浩9日告訴《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者，為被火星引力捕獲，火星探測(cè)器在準(zhǔn)備進(jìn)入火星軌道時(shí)要調(diào)整飛行姿態(tài)，將發(fā)動(dòng)機(jī)的噴管朝向前方，待到時(shí)機(jī)恰當(dāng)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火開機(jī)，以降低探測(cè)器的速度，僅有一次機(jī)會(huì)。由于火星距離地球比月球距離地球遠(yuǎn)得多，通信的延時(shí)在10分鐘以上，所以地面無法對(duì)這一制動(dòng)過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，只能依靠探測(cè)器自主執(zhí)行。為此地面指揮人員需要提前為探測(cè)器注入姿態(tài)調(diào)整和制動(dòng)“剎車”的有關(guān)控制程序數(shù)據(jù)。
另外，探測(cè)器進(jìn)入火星軌道時(shí)的制動(dòng)“剎車”時(shí)機(jī)和大小要十分精準(zhǔn)，如果制動(dòng)點(diǎn)火時(shí)間過長(zhǎng)或過猛，探測(cè)器速度下降過多，就會(huì)一頭撞上火星；如果制動(dòng)點(diǎn)火時(shí)間過短或過輕，探測(cè)器飛行速度過快，就會(huì)沿拋物線軌跡飛離火星，導(dǎo)致進(jìn)入火星軌道失敗。只有“剎車”時(shí)機(jī)和時(shí)長(zhǎng)都分秒不差，才能形成理想的捕獲軌道。
美國“太空”網(wǎng)站也表示，火星探測(cè)器的“太空剎車”難度非常大，美蘇火星探測(cè)器都曾在這個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)“折戟沉沙”。例如1974年蘇聯(lián)“火星4號(hào)”探測(cè)器由于制動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)失效，“剎車失靈”導(dǎo)致速度過快而沒能進(jìn)入火星軌道。1999年美國“火星氣候軌道器”在試圖進(jìn)入火星環(huán)繞軌道時(shí)則因?yàn)轱w行軌跡距離火星太近，導(dǎo)致探測(cè)器在進(jìn)入火星大氣層后不久就解體損毀。事后調(diào)查發(fā)現(xiàn)，這是因?yàn)樗娘w行系統(tǒng)軟件使用英制單位，而地面人員輸入?yún)?shù)時(shí)使用公制單位，由此造成的混淆導(dǎo)致探測(cè)器出現(xiàn)導(dǎo)航偏差。
中美探測(cè)器后續(xù)著陸還有挑戰(zhàn)
“科學(xué)美國人”網(wǎng)站稱，歷次火星探測(cè)任務(wù)的成功率只有不到一半，經(jīng)過“太空剎車”進(jìn)入火星軌道這個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)后，那些需要在火星著陸的探測(cè)器還要通過“恐怖7分鐘”的考驗(yàn)：火星探測(cè)器在短短7分鐘內(nèi)要克服高溫，自主完成由大量步驟組成的減速著陸過程。考慮到火星大氣極為稀薄，因此這個(gè)減速過程的挑戰(zhàn)比在地球上著陸更大。
報(bào)道稱，雖然美國“毅力”號(hào)探測(cè)器抵達(dá)火星的時(shí)間較晚，但它在進(jìn)入火星軌道后就將直接嘗試著陸。相比之下，中國對(duì)火星環(huán)境的了解還不夠充分，天問一號(hào)進(jìn)入火星軌道后將首先展開環(huán)境探測(cè)，預(yù)定在5月登陸火星。