中國首顆火星探測器“螢火一號”將運往莫斯科 _火星

“火星在古代被稱為‘熒惑’，中國第一顆火星探測器取其諧音，命名為‘螢火一號’ 。”
中俄聯(lián)合火星探測副總設計師、上海衛(wèi)星工程研究所研究員陳昌亞博士在接受采訪人員專訪時，這樣解釋“螢火一號”的來歷：“別看它重量輕，但五臟俱全，它將攜帶照相機、磁強計等8件武器，肩負我國首次地外行星空間環(huán)境探測的重任。”
僅花了23個月，我國就完成了一般要5年才能完成的研制任務，如果發(fā)射成功，“螢火一號”將在今年10月，從火星首次發(fā)回來自中國的問候。
23個月完成5年研制任務
創(chuàng)造航天界又一個中國奇跡
目前，“螢火一號”已做好各項準備即將運往莫斯科，中俄兩國科研人員將對它進行聯(lián)合測試，然后運往哈薩克斯坦境內(nèi)的拜科努航天發(fā)射中心進行發(fā)射。
從2007年6月中俄正式簽署合作協(xié)議到今年10月探測器正式發(fā)射，研制時間只有兩年多，上海衛(wèi)星工程研究所在接到任務后開始和時間展開賽跑。
“一般衛(wèi)星的設計至少要三年，火星探測器少說也得五年，我們加班加點工作，完全是把兩年當作四五年來用。”為了“螢火一號”的研制，今年大年初一，陳昌亞還帶領工作人員到北京科學院空間中心進行單機和系統(tǒng)的測試。
“螢火一號”探測器在今年6月出廠，只用了23個月的時間。“這在航天界算是一個奇跡”，陳昌亞的語氣充滿了自豪。
雖然俄羅斯為我們提供了很多幫助，但也因此帶來了局限。“由于這次是俄方設計的軌道，這給我們探測器的研究增加了許多要求，我們必須面對“長火影”(長期火星陰影) 。”陳昌亞告訴采訪人員，國際上的火星探測器一般不走赤道這種軌道，但由于與俄羅斯探測器捆綁一起，這種探測器要到火衛(wèi)1必須借助赤道軌道尋機著陸，而將“螢火一號”仍留在大橢圓赤道軌道上，從而將面臨探測史以來最長的8.8小時“長火影” 。
8.8小時的焦急等待
或?qū)?chuàng)造穿越火影的最長紀錄
在“螢火一號”未來的火星之旅中，它將遭遇7次“長火影”，零下200多度的“黑夜”狀態(tài)最長時間持續(xù)達8.8小時。而以太陽能為主要動力的“螢火一號”在此期間無法接收陽光，為了保存能量，部分單機不得不進入休眠狀態(tài)以保持最低功耗，當“長火影”結(jié)束后再加熱、加電喚醒。
陳昌亞回憶起今年2月的那次試驗，當時，實驗室里一片黑暗，已見雛形的“螢火一號”正艱難地依靠自帶的電池維系著休眠狀態(tài)的運作，這里嚴格模擬著火星最嚴酷的環(huán)境：充滿了液態(tài)氮和氦的空間，溫度只有－260℃ 。
在陳昌亞看來，這8.8個小時漫長得如同一個世紀。8.8個小時過后，“螢火一號”上的16臺單機均能喚醒且正常工作，“這證明我們的設計正確、實驗進展很順利，我的心情也輕松多了。”
2006年美國“鳳凰號”也是因為火星的嚴寒，在“凍僵”后無法蘇醒，能量耗盡致使其長眠火星。如果“螢火一號”最后實踐成功，那將會創(chuàng)造穿越火影的最長紀錄。
5大難題最終攻破
帶動中國深空探測技術發(fā)展
如今，深冷環(huán)境適應技術、活動部件及電子器件休眠——喚醒技術、姿控自主控制、深空測控技術、整星磁清潔控制技術等五項技術難關均已闖過，在23個月內(nèi)解決了這些難題，也創(chuàng)造了國內(nèi)航天研究史的多項第一。
“目前，‘螢火一號’已經(jīng)按照環(huán)境條件做完了所有的試驗，一切正常。”螢火一號是繼神舟載人飛船、嫦娥探月工程后，我國又一次重大航天科學計劃，它將成為中國航天史上一個新里程碑。“它會帶動我國深空探測技術的發(fā)展，為深空其他行星的探測打下基礎。”陳昌亞說。
“火星有沒有水，火星有沒有生命”，為了解開這些謎題，人類自從進入航天時代，已經(jīng)向火星發(fā)射了30多個各類探測器。今年10月，中國也將加入探測火星的隊伍，向火星發(fā)射“螢火一號” 。但真正實現(xiàn)“繞、落、回”三步計劃，還有很長的路要走。
“在航天界，火星有航天器的墳墓之稱”，北京大學地球與空間科學學院焦維新教授說，火星探測初期有三分之二的探測器都以失敗告終。
“螢火一號”在科技部立項時，焦維新是評審專家之一，他說：“首先要解決運載火箭的難題，要讓探測器脫離地球引力必須達到第二宇宙速度11.2公里/秒，這樣才能確保探測器不奔向其他天體” ，焦維新指出，而目前中國運載“嫦娥”的火箭的速度只有10.9公里/秒。
不過，焦維新指出，單從切入軌道而言俄羅斯現(xiàn)在已能做到百分之百成功，由他們幫“螢火一號”切入火星軌道應該不成問題。
中俄聯(lián)合火星探測副總設計師陳昌亞則指出了另一個難題，探測器的信號對地面指揮尤其重要，“一旦捕獲探測器的信號，就像聽到新生嬰兒落地一樣。”
但在茫茫太空，信號十分微弱，“沒有信號就無法判斷探測器是否進入軌道，也無法對探測器飛行作出調(diào)整。”焦維新說，這需要建立深空探測網(wǎng) ，但中國還沒有建立起像美國那樣覆蓋全球的深空探測網(wǎng) 。“僅靠我們自己的國土現(xiàn)有的探測網(wǎng)和少量的探測船是不夠的。”
對于中國何時能自主探測火星，焦維新認為恐怕還要20年。“不僅需要研制自己的運載火箭、還要有自己的深空探測網(wǎng)，提高探測器的跟蹤通訊能力，這里有很多技術問題，需要一步步探索。”他認為大量開展國際合作是一條捷徑。
火星上的大國來客
1962年11月，蘇聯(lián)發(fā)射“火星1號”探測器，在飛離地球1億公里時與地面失去聯(lián)系，從此下落不明，它被看作是人類火星探測的開端。
1965年7月，美國“水手4號”飛近火星，從距離火星1萬公里處拍攝了21幅照片。1972年，美國“水手9號”飛船沿火星外層空間軌道飛行，成為火星的第一顆人造衛(wèi)星，環(huán)繞火星軌道進行長期考察。
1974年，蘇聯(lián)“火星6號”和“火星7號”探測器在火星著陸，探測結(jié)果沒有公布。1998年7月，日本發(fā)射“希望”號火星探測器，但以失敗告終。
2001年4月，美國發(fā)射“奧德賽”號火星探測器，發(fā)現(xiàn)火星表面可能有豐富的冰凍水。2003年6月，歐洲宇航局的第一個火星登陸器“獵兔犬2”號及其搭乘的“火星快車”探測器由俄羅斯火箭發(fā)射升空，“獵兔犬2”號登陸火星后與地面失去聯(lián)系。
2003年6月，攜帶“勇氣”號火星車的美國“火星探測流浪者”號探測器升空。次年1月“勇氣”號火星車在火星表面成功著陸。
2008年美國“鳳凰”號探測器成功登陸火星，后失去聯(lián)系。
【中國首顆火星探測器“螢火一號”將運往莫斯科】
浙江日報(本版文字均據(jù)《國際先驅(qū)導報》)