印美分別探火星

□ 聞齋

2014年擬有2個火星探測器進入火星軌道。2013年11月5日發射的印度第一個火星探測器“曼加里安”計劃于今年9月進入近火點372千米、遠火點80000千米的橢圓形火星軌道。2013年11月18日發射的美國“火星大氣與揮發物演變”探測器也計劃于今年9月進入近火點150千米、遠火點6200千米的火星軌道。

印度首次探測火星

印度“曼加里安”火星探測器的研制只用了15個月的時間，耗資僅45億盧比（約7300萬美元）。它的工程目標是：驗證火星探測器設計、規劃、管理和運行所需的各項技術。如能在9月順利進入預訂的火星軌道，印度將成為繼蘇聯、美國和歐洲之后第4個，也是亞洲第1個實現火星探測的國家。

“曼加里安”的尺寸與一個標準冰箱差不多，重1340千克，其中探測器凈重為500千克，其他為燃料質量。它攜帶了5臺國產科學探測儀器，總重量為15千克，用于研究火星表面、大氣和礦物特征，探尋火星上是否有甲烷，以及生命跡象，拍攝火星照片，繪制火星表面地圖，研究火星環境。

探測甲烷有可能為“曼加里安”的亮點，因為甲烷是碳基生命的一個主要副產品。另外，“曼加里安”上的光度計可檢測火星大氣中的氘氫比例，這正好是對同月發射的美國“火星大氣與揮發物演變”項目的補充。“曼加里安”還能證實火星大氣成分、標注火星表面的熱點和冰雪區域，并可見證一個十分稀有的天文現象：彗星與火星的相撞，因為2014年年底，彗星2013 A1可能會撞擊火星，從而激起大量的塵埃云，所 以，“曼加里安”能享受一場視覺“盛宴”。

美國首探火星高層大氣

美國“火星大氣與揮發物質演變”在今年9月進入火星軌道后，先進行5個星期的試運行，接著,于2014年11月開始為期1年的火星任務。為了獲得不同高度的火星大氣數據，該探測器將先后5次下降到距離火星表面125千米處，即火星上層大氣的最下邊界，對火星大氣進行采樣。

其科學目標是：研究中性氣體和離子向太空發散的速率；研究火星上層大氣、電離層以及與太陽和太陽風的相互影響；研究長期以來某些從火星大氣揮發到太空中的易揮發物質的作用，包括二氧化碳、二氧化氮和水等，以研究火星大氣、氣候、液態水和火星的可居住性等，從而確定火星大氣中穩定同位素的比例和火星上層大氣、電離層的目前狀態，以及火星上層大氣與太陽風的相互作用。

“火星大氣與揮發物質演變”是世界首個研究火星上層大氣的探測器，旨在調查火星上層大氣，幫助了解火星大氣氣體逃逸到太空對火星氣候演變所產生的影響。科學家們預期這次任務可獲取大量有關火星高層大氣散逸的數據，幫助了解這種大氣流失過程在整個火星氣候演變中所起到的作用，使科學家更好地理解大氣揮發對氣候變化的影響。

“火星大氣與揮發物質演變”發射質量為2550千克，為長方體構型。它采用三軸穩定方式，兩側各裝配1個翼展為11.43米的太陽電池翼（末端均裝有磁強計），總功率為1135瓦，還有2個鋰電池組。探測器上的高增益天線直徑約為2米，每周2次指向地球進行X頻段通信。它攜帶了3個有效載荷包，共有8臺科學探測儀器。

預定任務完成后，如果運行狀態良好，“火星大氣與揮發物演變”還將作為“火星勘察軌道器”和“火星奧德賽”的備份，為“好奇”號和“機遇”號火星車提供數據中繼服務。整個擴展任務時間可以達到9年左右，并且在執行擴展任務過程中再進行一次降軌活動。

印度“曼加里安”火星探測器進行熱真空試驗