在2009年5月28日,上海航天局負責人在第三屆上海國際航空航天技術與設備展覽會上透露“螢火1”號已通過各項試驗考核和驗證,現已轉入“待發”狀態,將于2009年10月搭乘俄羅斯的運載火箭踏上前往火星的漫漫征途。“螢火1”號是繼“神舟”載人飛船、“嫦娥”探月工程后中國又一項重大科學計劃,將成為中國航天史上一個新的里程碑。它會帶動中國深空探測技術的發展,為深空中其他行星的探測打下基礎。
中國探測火星的先行者
“螢火1”號是中國探測火星的先行者。研制團隊從2006年10月開始預研到2009年6月勝利完成,僅用了32個月(一般需要5年時間左右),他們克服的技術難關數不勝數,其中尤以在-260℃的超低溫環境中“螢火1”號不被“凍死”的深冷環境適應性技術、活動部件及電子器件的休眠一喚醒技術、整星磁清潔控制技術、深空測控技術、姿控自主控制技術這5道關隘更為險峻、艱難。
“螢火1”號高60厘米,長和寬均為75厘米,太陽帆板展開可達7.85米,重110千克,設計壽命2年。裝有離子探測包、光學成像儀、磁通門磁強計、掩星探測接收機等8樣特種設備,用以探測火星的空間磁場、電離層和粒子分布及其變化規律;探測火星大氣離子的逃逸率;探測火星的地形、地貌和沙塵暴以及探測火星上水消失的原因等等。
“螢火1”號將與其同伴“福布斯·格朗特”并肩飛行10個月,然后分道揚鑣獨自進入繞火星的橢圓形軌道,在近火點(距離火星最近點)800千米和遠火點(距離火星最遠點)80000千米,軌道傾角正負5°的火星大橢圓軌道上實施探測任務。
探測火星意義非凡
回顧對火星的探測,1962年11月1日蘇聯發射的“火星1”號探測器開啟了人類探測火星的先河。近半個世紀里,世界各國曾先后向火星發射了30多個探測器,其中不乏佼佼者,如蘇聯發射的“火星3”號探測器,美國發射的“勇氣”號、“機遇”號和“鳳凰”號探測器等,都取得了世人矚目的成果。但毋庸諱言,約有2/3的探測器均未能完成使命,或命殞天宇或不知所終。盡管如此,人類探測火星的熱情并未減低,美國航空航天局已計劃在2011年發射“火星科學實驗室”,歐洲航天局則計劃于2013年發射“火星生物學”探測器。俄羅斯、中國等國也均有探測火星的計劃與行動。
正如美國著名天文學家卡爾·薩根所說,探測火星對保護地球的氣候條件意義重大,因為大約在40億年前,火星和地球的氣候相似,火星上甚至江河湖海一應俱全。未知的原因竟導致火星變成今天這個樣子。探索火星氣候的突變,對今日的地球顯然有著現實意義和借鑒作用。探測火星或許能夠找到火星上曾經有過的生命痕跡,如果真有所獲,可能意味著只要條件許可,生命就能在宇宙中的行星上繁衍。探測火星更能反映一個國家的綜合力量和高新科技水平及經濟實力,無疑將提升中國的國際地位和在太空領域中的發言權。
登陸火星任重道遠
中國科學院在2009年6月10日公布“中國2050年科技發展路線圖”的報告中指出,到2050年左右要實施載人登陸火星的戰略目標。根據有關資料介紹,中國探測火星將分四個階段:第一階段,對火星環境進行分析研究,同時要求國際合作;第二階段,發射環繞火星的衛星,探測火星的環境(包括火星磁場、電離層和大氣),并為在火星實施軟著陸做準備;第三階段,向火星發射軟著陸登陸裝置,試驗著陸技術,并為在火星上建立觀測站做準備;第四階段,在火星上建立觀測站,并建立由機器人照料的火星基地。大力發展地球一火星往返式飛船,為今后的載人火星飛行和建設有人觀測的基地做準備。
登陸火星談何容易。要實現2050年登陸火星的戰略目標還有漫長的路要走,北京大學地球與空間科學學院專家認為,即使是實現探測火星的目標,首先要解決運載火箭的速度問題,火星探測器要達到脫離地球引力的速度(即第二宇宙速度)為11.2千米/秒,而中國目前運載火箭的速度只有10.9千米/秒。必須研制大推力運載火箭。其次,探測器的信號,對地面指揮尤為重要。但在茫茫太空中信號十分微弱,沒有信號就無法判斷探測器的位置,更無法對它進行調整。要做到這點,必須要有覆蓋全球的深空探測網,中國目前還暫時做不到。專家們認為,中國要實現自主探測火星完成“繞、落、回”計劃恐怕還需20年。以此推斷,中國要完成登陸火星的四個階段,時間確定在2050年是可行的。