飛向火星的“曼加里安”

嘆為觀止的速度

26個(gè)月一輪回，2013年10月～11月，是兩年一遇的火星探測(cè)器發(fā)射窗口。與往日美國(guó)、俄羅斯兩強(qiáng)相爭(zhēng)不同，這次我們的南面鄰國(guó)印度，踉踉蹌蹌要攀上這列開往火星的列車。有人或許揣摩，為了趕上這個(gè)發(fā)射窗口發(fā)射火星探測(cè)器，印度才快速地打包了一個(gè)“曼加里安”號(hào)。

從探火零紀(jì)錄到完成火星探測(cè)器“曼加里安”號(hào)的總裝，印度僅僅耗時(shí)15個(gè)月，對(duì)于一個(gè)航天領(lǐng)域的發(fā)展中國(guó)家來說，如此神奇的速度，不得不讓人嘆為觀止。“曼加里安”號(hào)閃電般的研發(fā)速度，一些軍事觀察家認(rèn)為這是印度同中國(guó)和日本爭(zhēng)奪在亞洲深空探測(cè)領(lǐng)先地位的決心之表現(xiàn)。不過，印度衛(wèi)星中心主任西瓦庫(kù)默爾卻低調(diào)稱：“我們沒有同任何國(guó)家比賽，之所以如此快速的研發(fā)完成‘曼加里安’號(hào)，只是為了利用好這個(gè)發(fā)射條件。”其實(shí)，印度真的不用著急，中國(guó)的火星探測(cè)計(jì)劃，按照目前公布的時(shí)間表，是在2018年，而日本的探測(cè)火星則安排在2020年。

由于印度的極軌衛(wèi)星運(yùn)載火箭無(wú)力將重1 350千克的“曼加里安”號(hào)直接送入地火轉(zhuǎn)移軌道。因此印度研究人員選擇星際飛行少見的“彈弓法”， 讓“曼加里安”號(hào)升空后先在地球同步軌道繞地球飛行，其進(jìn)入近地軌道后，6臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)要點(diǎn)火幫助軌道不斷升高，將探測(cè)器送入近地點(diǎn)600千米、遠(yuǎn)地點(diǎn)215 000千米的軌道，成功脫離地球引力，獲得足夠速度后再調(diào)正方向和速率脫離地球軌道。

目前“曼加里安”號(hào)已經(jīng)離開地球軌道，開始飛向火星，預(yù)計(jì)飛行10個(gè)月后即2014年9月進(jìn)入火星軌道，將經(jīng)歷6.8億千米的“火星之旅”。“曼加里安”號(hào)在發(fā)射后曾出現(xiàn)火箭助推器故障，經(jīng)再次點(diǎn)火助推后完成變軌并進(jìn)入預(yù)定軌道。日前，探測(cè)器成功傳回在太空中拍攝的地球照片，包括印度全景圖。

印度的“火星飛船”

“曼加里安”號(hào)大小同一輛小汽車，內(nèi)部搭載有攝像機(jī)、成像光譜儀等設(shè)備。來自“探火專家”美國(guó)的科學(xué)家們，對(duì)印度的這艘“曼加里安”號(hào)能夠完成任務(wù)還是充滿了信心。借此被權(quán)威點(diǎn)名的機(jī)會(huì)，印度揭開了其被包裹得金光燦燦的“火星飛船”的神秘面紗。“曼加里安”號(hào)攜帶了5臺(tái)緊湊的科學(xué)探測(cè)儀器，總質(zhì)量不超過25千克。值得印度人民驕傲的是，所有科學(xué)探測(cè)設(shè)備均為印度本國(guó)研制。除了完成常規(guī)任務(wù)的拍攝火星表面用火星彩色相機(jī)、測(cè)繪火星表面成分和礦物特征的火星紅外光譜探測(cè)儀、研究火星上層大氣中性成分的火星外大氣層成分分析儀外，剩下兩臺(tái)設(shè)備值得特別留意。

前輩們的火星任務(wù)證明火星上曾經(jīng)存在水。為了探查為什么火星會(huì)失去原有的水，印度試圖探測(cè)火星上層大氣逃逸過程，因而搭載了測(cè)量火星大氣中氫原子量的萊曼·阿爾法光度計(jì)，光度計(jì)將檢測(cè)火星大氣中的氘氫比例，這正好是對(duì)與其同期運(yùn)行的美國(guó)“火星大氣和揮發(fā)性物質(zhì)演化探測(cè)器”項(xiàng)目的強(qiáng)力補(bǔ)充。

壓軸登場(chǎng)的就是本次任務(wù)的明星，用于探測(cè)火星甲烷的火星甲烷探測(cè)儀。除了已經(jīng)在蓋爾隕坑附近辛勤工作了一年的“好奇”號(hào)，美國(guó)此前曾公布，將在2016年發(fā)射一枚新的火星探測(cè)器，其主要任務(wù)便是在火星上尋找甲烷。該探測(cè)器擬在太陽(yáng)轉(zhuǎn)到火星背面時(shí)，利用分光計(jì)穿過火星大氣層進(jìn)行檢測(cè)。通過測(cè)量火星大氣層究竟吸收了多少太陽(yáng)光線？分光計(jì)則可以檢測(cè)出大氣中甲烷氣體的濃度，靈敏度可達(dá)萬(wàn)億分之一。該項(xiàng)目參與者、地球化學(xué)家吉姆·卡斯汀表示，“它可以提供足夠精確的數(shù)據(jù)，來驗(yàn)證地面觀測(cè)站的觀測(cè)數(shù)據(jù)。我們還可以得到火星表面甲烷更為精確的空間和時(shí)間分布圖。”而印度本次攜帶的極輕便甲烷探測(cè)器，雖無(wú)法實(shí)現(xiàn)如此高精度測(cè)量，但作為先鋒軍去打探一下虛實(shí)，還是很有意義的事情。

又一個(gè)航天大國(guó)崛起

這次印度“曼加里安”號(hào)除了要在亞洲探火領(lǐng)域拔得頭籌之外，還要在探測(cè)火星領(lǐng)域爭(zhēng)當(dāng)?shù)谝弧Ｔ朴卧诨鹦潜砻娴拿绹?guó)“好奇”號(hào)火星車在2013年夏天發(fā)布的階段性成果表明，未能探測(cè)到火星甲烷氣體的痕跡。這一碳基生命的副產(chǎn)品，似乎能夠?yàn)榻沂净鹦鞘欠翊嬖诨蛘咴?jīng)存在過生命演化過程提供有力證據(jù)。但是來自火星上面蓋爾隕坑的發(fā)現(xiàn)，并不能排除甲烷會(huì)在火星其他地方存在的可能性，這就為印度“火星軌道器任務(wù)”提供了機(jī)會(huì)。

“曼加里安”號(hào)此次的科學(xué)目標(biāo)包括研究火星的氣候、地質(zhì)、起源和演變以及火星上可維持生命的元素。同時(shí)印度本國(guó)一些科學(xué)家紛紛出來為這艘飛船站臺(tái)，詳細(xì)講解其科學(xué)任務(wù)以及所攜帶設(shè)備的先進(jìn)性，特別是獨(dú)創(chuàng)性。試圖以此來證明，他們不是來演配角的，更不是來插播廣告的。這次他們要站在舞臺(tái)中央，演一把主角，過過癮。

此次印度的“曼加里安”號(hào)共耗資45億盧比（約合7 300萬(wàn)美元），僅僅相當(dāng)于一架波音787型“夢(mèng)想”客機(jī)造價(jià)的一半，僅為美國(guó)上一次火星探測(cè)任務(wù)耗資的1/10，較高的“性價(jià)比”也成為本次發(fā)射吸引外界的主要目光之一。

印度的這枚“曼加里安”號(hào)探測(cè)器據(jù)說還能欣賞到一次十分稀有的天文現(xiàn)象：彗星與火星相撞。2014年底，有一顆彗星很大可能會(huì)撞入火星，并將激起大量塵埃云。如此“盛宴”讓無(wú)法親眼見證的部分其他國(guó)家甚是嫉妒。有經(jīng)濟(jì)學(xué)家稱：“我無(wú)法理解在全國(guó)一半兒童還營(yíng)養(yǎng)不良，一半家庭還沒有衛(wèi)生設(shè)施的情況下，印度向火星發(fā)射探測(cè)器的意義何在？”并暗示，這是“一部分印度精英分子妄想謀求超級(jí)大國(guó)地位的工具”。馬上就有精英分子反駁，一位政府官員稱：“我們從上世紀(jì)60年代便開始聽這種論調(diào)，一個(gè)窮國(guó)不需要或承擔(dān)不起一項(xiàng)空間計(jì)劃。如果我們不敢有大的夢(mèng)想，那么我們只能是伐木工和服務(wù)生！今天的印度不能總是活在高技術(shù)的邊緣。”

近年來印度在空間科技方面多次取得重大進(jìn)展。印度于2008年成功發(fā)射該國(guó)首個(gè)月球探測(cè)器“月船”號(hào)，所以下一步還計(jì)劃到2015年建成獨(dú)立的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。另外，印度正在準(zhǔn)備2014年將“月球車”發(fā)射到月球表面，甚至希望能在2016年將航天員送上月球。