中国火星车就位期待发射

  “我们将通过火星卫星、火星着陆器、火星车天地联合探测火星 。 目前 , 火星车已经做好 。 ”中国科学院院士欧阳自远在近日举行的2019软件定义卫星高峰论坛上透露这一消息 。 根据国家航天局此前的消息 , 我国准备在2020年发射火星探测器 , 次年登陆火星 。 探测器将由长征五号运载火箭在海南文昌发射场发射 。

  为何选择明年探火星?

  欧阳自远当天同时提到 , “丢了(2020年)这个机会 , 对不起 , 两年零两个月以后 , 才能再发射一次(探测器) , 否则到不了火星 。 ”

  这是因为 , 地球距离火星近点约为5500万公里 , 最远点则超过4亿公里 , 地球绕着太阳转一圈是365天 , 而火星绕着太阳转一圈大概是687天 , 只有地球与火星夹角为70°时发射探测器才能如期抵达火星——而这个机会窗口 , 每隔26个月才有一次 。

  “有时候地球在太阳的这一侧 , 火星则在太阳的另一侧 , 不经计算的发射 , 探测器很难抵达火星 。 只有赶在地球和火星达到一定夹角时 , 在地球上发射探测器才能成行 。 ”欧阳自远说 。 发射之后 , 火星探测器还要经过至少七个月的飞行 , 才能抵达火星轨道 。 根据统计 , 人类历史上探测火星已有45次 , 但成功的只有18次 , 成功率仅40% 。

  到火星去做什么?

  ◆1“大家最为关心的问题是火星上究竟有没有生命?”欧阳自远说 , 火星探测的首要科学问题 , 就是期望在探测火星生命活动信息上有所突破 。 这包括现在生命的信息 , 过去是否存在过生命 , 火星生命生存的条件和环境 , 生命起源和地外生命探索 。

  ◆2为火星本体科学积累资料 , 包括火星磁层、电离层与大气层的探测与环境科学 , 火星地形地貌特征 , 火星表面物质组成与分布 , 地质特征与构造 , 火星内部结构成分探测 , 火星的起源与演化以及太阳系起源与演化 , 等等 。

  ◆3探讨火星的长期改造、人类移民、建立人类第二个栖息地的前景 。 其总目标是为人类社会的持续发展服务 。

  “地球受到太多的自然威胁 , 加上人类自身的一些行为 , 未来很可能不再宜居 。 我们一定要在太阳系里找到一个对象 , 探讨能否把它变成第二个地球 , 让人类能够大量地迁居到上面去 。 ”欧阳自远说 , 目前来看 , 唯一可能的一个天体就是火星 。 他相信 , 通过人类的智慧和长期努力 , 火星这颗贫瘠的行星能够再现“青山绿水” , 被改造成一个拥有蔚蓝色天空、绿色平原、蓝色湖泊的新世界 , 成为人类的“第二家园” 。 地球和火星这一对行星 , 也有望成为人类社会持续发展的“姐妹共同体” 。

  AI助力嫦娥五号取月壤

  当天 , 欧阳自远还透露了我国月球探测的最新进展 。 他说 , 肩负完成中国探月阶段任务的嫦娥五号 , 将实现多个首次 , 主要包括实现中国首次地外天体自动采样返回、首次在月球表面自动采样、探测器首次从月面起飞、首次在38万公里外的月球轨道上进行无人交会对接、首次带着月壤以接近第二宇宙速度返回地球 。

  欧阳自远透露 , 嫦娥五号将在月球正面着陆 , 着陆点距离美国阿波罗计划的着陆点较远 , 大概相隔1000多公里——“那里会有新的现象、新的发现!”

  中国航天科技集团总工程师、探月三期工程副总设计师孙为钢曾披露 , 嫦娥五号探测器一分为二 , 分为着陆上升组合体与轨返组合体 , 其中轨返组合体继续环月飞行 , 而着陆上升组合体经变轨和动力下降飞行 , 在月面预定区域软着陆 。 软着陆 , 实际上是人工智能的自主决策 。

  着陆上升组合体着陆后 , 将进行备受瞩目的“月面取样” , 也就是月面样品采集、封装 。

  欧阳自远说 , 嫦娥五号抵达月球以后 , 探测器将用电铲铲取月球土壤 , 同时自动打钻钻取岩芯 。 样品全部取到后 , 将放置上升器 , 进行无污染的严密封装 。

  接下来就是返回地球:上升器从着陆上升组合体中分离 , 在月面点火起飞 , 进入交会对接轨道 。 在这一轨道 , 将有一艘“飞船”——轨返组合体在月球空间等候 。 完成交会对接后 , 轨返组合体将月球样品从上升器转移至返回器内 , 轨返组合体再与上升器分离 。

  “这一次对接 , 将是‘针尖’对‘麦芒’的对接 , 地球上根本无法提供数据和测控支持 , 看都看不见 。 ”欧阳自远说 。

  接下来 , 轨返组合体将进入月地转移轨道 , 在距离地球一定高度时 , 返回器从轨返组合体中分离——从这里 , 飞向地球 。 欧阳自远说 , 返回器在返回地球时 , 将遇到大气层高速摩擦的问题 , 严重时有可能被燃烧至尽 。 科学家将采取“打水漂”的方法来解决这一问题 , 即让返回舱在大气层上层“弹跳”出去再回来 , 速度下降后 , 再进行大气层的“穿行” 。

  这一方法已得到试验验证 。 “嫦娥五号将软着陆在月球上 , 随后取样返回 。 ”7月5日举办的2019软件定义卫星高峰论坛上 , 中国科学院院士、中国探月工程首任首席科学家欧阳自远表示 , 月面取样返回航天器要发射、降落、取样 , 还要回来 , 会有一大堆技术难题 , 目前全部被攻克了 。

  欧阳自远建议 , 在深空探测方面 , 我国应围绕空间科学重大问题 , 统筹开展太阳、类地行星、巨行星和小天体的探测 , 突破深空探测核心技术 , 建立科学研究和工程技术体系 , 使我国基本具备探测太阳系主要天体的能力 , 在深空探测领域达到国际先进水平 。

  综合央视 中国青年报

  央视供图


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