經過68天艱難的太空之旅,俄羅斯“福布斯—土壤”殘片于北京時間1月16日凌晨墜入地球 。
“非常可惜,這是人類的一個損失!”在接受《中國科學報》專訪的過程中,中科院院士歐陽自遠多次對“福布斯—土壤”的失敗表示惋惜:“‘福布斯—土壤’計劃是一項富有創新性、引領性和冒險性的科學探測計劃 , 將實現人類第一次采集火衛一的樣品,必將對火星與太陽系的起源和太陽系生命物質的來源提供新的科學依據 。可惜,離偉大僅一步之遙 。”
那么 , 科學家究竟為何如此鐘情于火衛一?
火星蠱惑
這是俄羅斯第三次將火星探測目標放在火衛一上 。
1988年、1989年俄羅斯分別發射過兩個“福布斯”探測器 。前一計劃發射失敗 , 后一計劃運行3個月 , 拿回一些探測數據 。
之后,俄羅斯又制定一個大的火星探測計劃——“Mars96”,并計劃于1996年發射,可是由于運載火箭的原因最終失敗 。1996年之后,俄羅斯深空探測進入低谷 。
2004年,俄羅斯開始重整深空探測活動,計劃再次發射火星探測器——“福布斯—土壤”計劃,其目標仍是探測火衛一 , 并將土壤樣品取回 。
隨著“福布斯—土壤”2011年11月8日升空,與之相關的信息至今仍是媒體追逐的焦點 。然而,關于俄羅斯對火衛一為何如此執著,媒體卻鮮有報道 。
“俄羅斯探測火衛一的真正科學目標,是研究火星及太陽系的起源和太陽系生命物質的來源 。”歐陽自遠告訴采訪人員 。
火衛一(Phobos)和火衛二(Deimos)是太陽系行星中最小的衛星,它們形狀怪異、極不規則,平均直徑10多公里 , 可能是小行星帶的碳質小行星被火星捕獲后成了衛星 。它們富含碳質和水,甚至含有有機化合物,是形成太陽系生命大廈的磚塊 , 是組成太陽系生命的物質來源 。
“福布斯—土壤”計劃取回的樣品,代表了太陽系的平均化學成分,是組成太陽系的原始物料,是研究太陽系起源與早期歷史的“考古樣品” 。45億年以來,火衛一的表面土壤長期記錄了太陽系空間的環境信息,是研究宇宙射線和太陽活動的古老記錄器 。
“人類已經獲得30多塊來自月球和火星的隕石,人類第一次獲得的火衛一樣品將比月球和火星樣品更珍貴 。”歐陽自遠說 。
“這是一個具有創新性、引領性和冒險性的科學計劃,其探測思路非常先進,假如能實現將會有很多新的發現 。”歐陽自遠相信,“這一定是一位高人的杰作 。相信他們一定還會繼續做‘福布斯—土壤’計劃 。”
中國火星探測路線圖
隨著“福布斯”計劃的夭折,螢火一號任務也宣告失敗 。中國后續的火星探測計劃是否會受影響?
答案是否定的 。
中國航天科技集團公司科技委副主任于登云接受《中國科學報》采訪人員采訪時表示,我國一直致力于自主火星探測 , 將分步實施、統籌規劃,全面開展自主火星探測研究 。
我國自主的火星探測將分三步進行:第一步是實施火星環繞遙感探測,全球性、整體性探測火星并開展軟著陸技術驗證;第二步是實施火星軟著陸,開展火星就位探測與巡視探測;第三步是實施火星無人采樣返回 。
事實上,關于開展自主火星探測的提法已不新鮮 。早在2010年10月,由中國空間技術研究院主辦的空間技術論壇上,中科院院士葉培建表示:“在我國順利實施繞月探測,并按照規劃啟動后續‘落月、采樣返回’的同時,研究組提出中國深空探測的2030年前的路線圖,即逐步開展覆蓋整個太陽系的深空探測活動 。月球探測是深空探測的第一步,而火星探測將是行星際探測的開端 。”
螢火一號探測器測控數傳分系統主任設計師熊蔚明接受《中國科學報》采訪時表示,螢火一號之所以選擇搭載俄羅斯的“福布斯—土壤”探測器進行發射 , 實屬無奈之舉 。2007年,中俄兩國政府簽署聯合探測火星計劃的政府間協議時,中國還不具備深空測控能力,也沒有火星地面站 。
時過境遷 。經過近幾年的發展,尤其是我國載人航天工程和探月工程的順利開展,我國深空探測能力逐步提升 。
剛剛發布的《2011中國的航天》白皮書就指出,中國正在建設滿足新一代運載火箭發射任務的海南發射場 。同時,中國航天測控網正在逐步實現由陸基向天基、由地球空間探測向深空探測的拓展 。
不僅如此,我國也正在建設大功率天線和火星探測地面站,以及深空測控網 , 為開展火星探測作著積極準備 。
曾有專家表示 , 中國已具備自主火星探測能力,并有望在2013年或2016年實現火星探測器發射 。
行星際探測:必然延伸
指導中國未來五年航天事業發展的《2011中國的航天》白皮書指出 , 我國將要開展的深空探測活動,包括開展深空探測專項論證,推進開展對太陽系行星、小行星和太陽的探測活動 。
國家航天局新聞發言人張煒表示:“我們正在組織深空探測的專項論證 。”
方案的出臺只是時間問題 。
歐陽自遠介紹,我國深空探測思路已經非常清晰,相關科學問題和探測對象的論證工作開展順利 。
我國的深空探測活動將以火星探測為切入點,統籌開展太陽、小行星、金星、木星系統等的探測 。
其中 , 對火星主要開展全球遙感探測、軟著陸的就位探測與火星車巡視探測以及自動采樣返回三個階段的探測 。
“深空探測的最終目的,應該是為人類的生存和持續發展服務 。”歐陽自遠認為,月球探測只是深空探測活動的第一步,對太陽、行星和行星際探測是人類對未知宇宙以及自身演化過程探索的必然延伸 。火星和金星是地球近鄰 , 也是航天大國的主要研究目標 。
太陽則是太陽系的主宰,是唯一可被精細觀測的恒星樣本,決定了太陽系的引力和電磁環境,太陽活動對地球乃至太陽系整體行為起著決定性影響 。
開展小行星和彗星等小天體的結構與成分探測有助于理解地球上生命物質的來源 , 以及太陽系內有機物的起源和演化等與生命起源有關的科學問題;探測與精確測定太陽系小天體的運行軌道和物理化學特征,對規避某些小天體撞擊地球有重要意義 。
【中國深空探測箭在弦上】
張巧玲 中國科學報
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