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美印火星探测器相继入轨 盘点多国火星探测之路

2014年09月25日 10:40 来源:科技日报 参与互动(0)

  从9月22日到24日两天内,美国和印度的火星探测器前后脚抵达火星,顺利入轨,让这个9月成为人类的“火星月”。迄今为止,火星探测器中的空间轨道器成员已增至5个:美国航空航天管理局(NASA)的“火星侦查轨道器”、“奥德赛”和“火星大气与挥发演化”(Maven)探测器,欧空局的“火星快车”和印度的“曼加里安”。同时,火星上还有两辆漫游车,NASA的“好奇”号和“机遇”号在摸爬探路。

  “曼加里安”(Mangalyaan,印地语“火星飞船”)是印度的第一个火星轨道任务,绕行星飞行而不着陆。重量为1350千克,耗资仅7500万美元,据说由国内技术制造,这也让印度一跃成为深空探测精英俱乐部国家。

  见证入轨

  “曼加里安”号火星探测器自去年11月5日发射,经过了6.66亿公里的旅行,在本周一到达火星重力场外层,其主液燃发动机在休眠了300天后成功点火。印度空间研究组织(ISRO)证实,“曼加里安”经历了“完美的按计划的4秒钟燃烧”,调整了它的运动轨迹,成功进入火星重力轨道。

  印度总理莫迪23日晚到达班加罗尔(Bangalore),在ISRO指挥中心与科学家们一同见证了卫星的最后入轨。

  印度方面表示,这次成功标志着一个拥有12亿人口的发展中国家的一项重大成就。印度虽然有很多穷人,但她也有一个充满活力的科技教育系统,培养了数百万的程序设计师、工程师和博士,他们迅速成为中产阶级。

  对于今后的研究方向,ISRO主管拉达克里希南说,虽然空间局希望能很快发射一颗漫游器到月球上,也想发射另一个航天器去研究太阳,但还是集中在商业和导航卫星应用上。印度非政府团体“德里科学论坛”的拉胡南达表示,印度“可能受到某些限制,因为我们在纯科学探索和理念操练方面无法承担那么多开销”。

  “曼加里安”号成功入轨展示了印度在设计、计划、管理和操作深空任务方面的能力。印度已经成功发射了一颗月球轨道器Chandrayaan-1,并在2008年发现了月球上有水的关键证据。但他们的主要研究仍在开发用于商业和导航卫星应用的技术,为公司或政府发射卫星或研究设备到太空,这些服务会带来巨大的回报。“如果我们打算赚钱,我们将走这条路。”拉胡南达说。

  历史曲折

  让探测器成功进入火星轨道绝非易事。全世界尝试过的火星计划已有41次,其中23次失败了,失败率过半。

  NASA一共向火星发射了21颗探测器,其中15颗几乎取得了完全的或超出计划的成功,成功率高达70%。首次成功是在1964年,“水手4号”(Mariner 4)航天器飞越火星,传回了21张模糊的火星表面图。1971年,美国“水手9号”成为有史以来第一枚成功进入环绕火星轨道的探测器。此外,还有“海盗1号”,“火星探路者”号释放的第一辆火星车“索杰纳”,寿命已超过13年的“火星奥德赛”飞船等等。

  苏联到其1990年解体为止,一共向火星发射了17个探测器,但这些探测器几乎全部失败了,只有3个取得了成功或部分成功,而这3个目前已不再工作。1996年俄罗斯宣布实施该国独立之后的首次火星探测计划“火星96”,但在发射时便发生爆炸而失败;然后是日本在1998年发射该国第一颗火星探测器“希望号”(Nozomi),尽管发射成功,却最终入轨失败。

  欧洲空间局(ESA)2003年发射了“火星快车”(Mars Express)轨道器,并搭载了英国研制的着陆器“猎兔犬2号”(Beagle-2)。虽然“火星快车”成功进入了轨道,并从2003年一直工作至今,“猎兔犬”在降落火星之后便失踪了。

  其他国家最新的一次尝试发生在2011年。经过多次协商和计划推迟,中国决定将本国研制的第一颗火星探测器“萤火一号”搭载在俄罗斯将要发射的“福布斯-土壤号”探测器上,由俄罗斯发射,共同飞往火星实施探测。然而不幸的是,由于俄罗斯方面火箭故障,探测器联合体未能进入预定轨道,项目最终失败。

  去年11月18日,NASA的“火星大气与挥发演化”(Maven)探测器成功发射,今年9月21日(美国东部时间)成功入轨;“曼加里安”号是去年11月5日发射,今年9月24日成功入轨。

  科学目标

  火星一直被认为是人类移民“希望的土地”。它有个大气层能屏蔽宇宙射线,希望到火星探险及移民的人甚至组成了一个火星协会。火星协会领导罗伯特·鲁宾说:“跟月球的宜居性比起来,火星就像是航海时代的北美对格陵兰。“奥德赛”和“凤凰”号火星车曾发现火星土壤含水的证据。

  火星是怎样形成的?它的气候系统是怎样的?是否具备形成生命的条件?宇宙其他地方是否还有生命存在?迄今为止,所有火星探测仪器传来的数据都还不足以解答这些问题。

  印度“曼加里安”探测器计划沿椭圆形轨道飞行至少6个月,轨道最近点离火星表面365千米,最远点8万千米。它的科学目标包括:用5个太阳能仪器收集数据,帮助确定火星天气系统是怎样运作的;人们相信火星上曾有大量的水,现在这些水哪儿去了;研究火星上的甲烷,甲烷是地球生命过程中的一种关键化学成分,而地质过程中也会产生。

  专家认为,“曼加里安”号收集的数据不仅能帮人们回答这些问题,也是对美国Maven研究任务的补充。(本报记者 常丽君)

【编辑:吴倩】
 
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