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“計(jì)劃于2020年前后實(shí)施的火星探測工程的研制工作目前進(jìn)展順利，正對(duì)預(yù)期的科學(xué)目標(biāo)進(jìn)行預(yù)先研究。我國首次火星探測工程探測器總共搭載了13種有效載荷，其中環(huán)繞器7種、火星車6種，涉及空間環(huán)境探測、火星表面探測、火星表層結(jié)構(gòu)探測等領(lǐng)域。”9月20日，第三屆北京月球與深空探測國際論壇在北京開幕，我國首次火星探測任務(wù)總設(shè)計(jì)師張榮橋在開幕式前的新聞通氣會(huì)上這樣表示。
火星是太陽系中距離地球較近的行星，自然環(huán)境與地球最為類似，是人類開展行星際探測的首選目標(biāo)。
“當(dāng)前，人類深空探測活動(dòng)已進(jìn)入空前活躍的新發(fā)展時(shí)期，月球建站和火星優(yōu)先成為快速發(fā)展的兩個(gè)主要方向。”開幕式上，國家航天局探月與航天工程中心副主任于國斌說。
美國制訂了覆蓋太陽系主要天體、以本世紀(jì)30年代實(shí)現(xiàn)載人火星探索為長遠(yuǎn)目標(biāo)的宏大戰(zhàn)略規(guī)劃，歐空局正在與俄羅斯共同實(shí)施“Exomars”計(jì)劃，參與美國“獵戶座”飛船服務(wù)艙的研制計(jì)劃。
“對(duì)于火星的探測，國際上已實(shí)現(xiàn)對(duì)火星的掠飛、環(huán)繞、著陸、巡視探測。火星成為主要航天國家的探測熱點(diǎn)和空間技術(shù)戰(zhàn)略制高點(diǎn)，成為行星探測的首選目標(biāo)，火星探測將會(huì)出現(xiàn)技術(shù)上高新發(fā)展、科學(xué)上全新發(fā)現(xiàn)的局面。”于國斌說。
然而，受天體運(yùn)行規(guī)律的約束，每26個(gè)月才有一次火星探測的有利發(fā)射時(shí)機(jī)，從現(xiàn)在到2021年前后僅有3次發(fā)射機(jī)會(huì)，全球?qū)⒂?個(gè)火星探測任務(wù)實(shí)施，迎來火星探測的高峰。
機(jī)會(huì)難得。“中國首次火星探測一次任務(wù)同時(shí)實(shí)現(xiàn)‘環(huán)繞、著陸、巡視’三個(gè)目標(biāo)，這是其他國家前所未有的，面臨的挑戰(zhàn)也前所未有。”張榮橋強(qiáng)調(diào)。
據(jù)了解，中國首次火星探測任務(wù)，不僅要實(shí)現(xiàn)環(huán)繞火星的全球遙感探測，還要突破火星進(jìn)入、下降、著陸、巡視、遠(yuǎn)距離測控通信等關(guān)鍵技術(shù)，使我們真正進(jìn)入深空，走近火星，揭開它的神秘面紗。
“火星距離地球最遠(yuǎn)約4億公里，探測器在器箭分離后需經(jīng)過約7到10個(gè)月巡航飛行才能被火星捕獲。環(huán)繞器環(huán)繞火星飛行后要與著陸巡視器分離，然后進(jìn)入任務(wù)使命軌道開展對(duì)火星全球環(huán)繞探測，同時(shí)為著陸巡視器開展中繼通訊，這在軌道設(shè)計(jì)上就要兼顧環(huán)繞和著陸的需求。”張榮橋解釋。
同時(shí)，著陸巡視器與環(huán)繞器分離后進(jìn)入火星大氣，經(jīng)過氣動(dòng)外形減速、降落傘減速和反推發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力減速，最后下降著陸在火星表面，火星車駛離著陸平臺(tái)，開始火星表面巡視探測，要探測火星的形貌、土壤、環(huán)境、大氣，研究火星上的水冰分布、物理場和內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
“由于遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸?shù)拇髸r(shí)延，要求火星車必須具有很高的自主能力，火星光照強(qiáng)度小，加上火星大氣對(duì)陽光的削減作用，火星車能源供給也比月球車更為困難，這些都使得首次火星探測任務(wù)更具復(fù)雜性。雖然困難重重，但我們?nèi)匀槐е貏俚男判摹?rdquo;張榮橋說。
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