江苏龙网

  1. 首页 > 人文 > >

瞭望|中国在火星探测领域处于什么水平？( 三 )


如果愿意消耗更多的燃料 ， 投入更大的成本 ， 当然可以抄近路 。 这叫做“快速转移轨道” 。 例如 ， 美国2018年发射的“洞察”号依靠强大的火箭和最好的时间窗口 ， 只走了4.8亿公里 ， 只用7个月就到达了火星 。
不过 ， 化学火箭的能力已接近上限 。 因此 ， 再怎么投入也很难让从地球到火星的时间少于6个月 。 但是新的推进技术正在发展中 ， 例如离子电推进和核能推进 。 如果这些技术成熟 ， 地球到火星的行程有望大大缩短 。
瞭望|中国在火星探测领域处于什么水平？
文章图片
7月23日 ， 长征五号遥四运载火箭在中国文昌航天发射场点火升空 ， 实施我国首次火星探测任务（天问一号任务） 。新华社采访人员 才扬 摄
中国起点高
此前 ， 大部分成功的火星项目都来自美国 。 当年的苏联和后来的俄罗斯都尝试过不少次 ， 但大都以失败告终 。
2011年 ， 中国的火星探测器“萤火一号”参与俄罗斯的“福波斯-土壤号”探测计划 ， 搭乘俄罗斯的火箭升空 。 但由于来自宇宙的高能粒子突然增加 ， 探测器芯片失效 ， 无法变轨 ， 最终在大气中焚毁 。
当时 ， 中国没有能把大型载荷送到火星的火箭 ， 也没有能达到火星的全天域深空通信网络 。 但如今 ， 中国拥有了运力强劲的长征五号火箭 。 此外 ， 也开发出了深空通信网络 ， 并在2019年嫦娥四号登陆月球背面的壮举中就发挥了关键作用 。
中国在火星探测领域是一个后来者 ， 但起点却相当高 。 “天问一号”将一次执行“绕落巡”三项任务 ， 其载荷包括三部分：环绕器（也称轨道器） ， 它可以环绕火星观测和跟地球中继通信；着陆器 ， 用来登陆火星；以及巡游器 ， 也就是火星车 。
其他国家的第一次火星任务 ， 多是只有环绕 ， 或者连绕带落 ， 或者连环绕都没有 ， 只是飞掠 ， 从来没有一上来就做全套的 。
“绕落巡”三步中最困难的是“落” 。 目前只有美国成功实现过“落” ， 以及随后的“巡” 。 其他国家尝试过好几次登陆火星 ， 但都失败了 。 中国选择如此激进的路线 ， 说明对自身的技术相当有信心 。 此外 ， 还有一个原因 ， 那就是只有大踏步地前进 ， 才能取得更有价值的科学成果 。
单纯依靠“绕”和“落”能观察到的现象 ， 很多前人都已经做过了 。 因此如果要真正在科研探索上有所突破 ， 就需要“绕落巡”全都上 。 尤其是火星车可以自由移动 ， 可以探索别人没去过的地方 。
这背后一个需要回答的问题是：探索火星是为了“面子” ， 还是真的要做科学探索？
一个戏剧性的例子 ， 来自印度 。 早在2013年11月 ， 印度就发射了“曼加里安号”火星探测器 ， 在飞行了11个月后 ， 于2014年9月进入环绕火星的轨道 。
凭借这项成就 ， 印度成为了第一个也是目前唯一一个首次探测火星就完全成功的国家 。
不过 ， 这里的关键在于“完全成功” 。 有些国家或地区的首次任务 ， 虽然只是部分成功 ， 但取得的科学成果却比印度多得多 ， 例如欧洲的“火星快车” 。 所以印度的“完全成功”是在目标很低前提下的成功 ， 基本上只有刷自豪感的价值 。
有了这些背景 ， 才能更好理解中国探测火星的策略选择 。 历史上 ， 美苏都投入了巨大的资源进行太空探索 。 苏联起步还早一些 ， 初期具有技术优势 。 不过美国后来居上 ， 超过了苏联 。 一个重要原因是 ， 美国意识到太空事业的发展要以科学来引领 。
例如 ， 1957年 ， 苏联的人造卫星记录到了地球上空上万公里处的辐射带 ， 但认为是仪器问题 。 几个月后 ， 美国的人造卫星也发现了这个辐射带 。 这成了一个伟大的发现 ， 被命名为范艾伦辐射带 ， 范艾伦是美国物理学家和早期卫星的研制者 。
中国火星探测首席科学家万卫星院士 ， 2020年5月20日因癌症去世 ， 享年仅62岁 。 他在2019年的一篇文章中谈到：“如果说第一次热潮的主题是探测竞赛 ， 比的是谁先跑得最快 ， 那么第二次热潮的主题应是科学竞赛 ， 比的是谁先看得最深 。 人们已经不满足于到行星表面看一看 ， 而是看向时间的深处——研究行星的演化历史 ， 看向空间的深处——研究行星的内部结构 ， 看向人类的深处——研究生命起源和寻找地外生命 。 ”


推荐阅读


上一篇：詹姆斯|专家团评选詹姆斯历史排名，超越乔丹不是梦，第二名已经坐稳了

下一篇：【】水利部：提前做好黄河、海河流域强降雨防御工作