中国2020年将探测火星,起步虽晚却“弯道超车”

中国2020年将探测火星,起步虽晚却“弯道超车”

2019年被不少人称为“中国航天超级2019” , 而即将到来的2020年 , 中国航天将进一步延续“超级模式” 。 日前 , 国家航天局首次公开了我国火星探测任务 。 据悉 , 我国将在明年择机发射火星探测器 , 开展火星全球性和综合性探测 。 截至2016 年12 月 , 人类已进行了45 次火星探测活动 。 美国、俄罗斯、日本、印度、欧洲空间局等国家或组织都已制订了各自的长远的火星探测计划 , 全方位地开展对火星生命信息、环境、大气、岩石、水及内部构造等的探测与深入研究 。 根据天体运行的规律 , 人类探测火星的窗口 , 也就是探测器发射的最佳时间每隔26个月才有一次机会 , 所以我国的首次火星探测任务计划在2020年择机实施 。 按照规划 , 火星探测器发射后 , 大概需要经过200天左右的飞行 , 才能最终到达火星 。 最近由上海科技教育出版社推出的《火星科学概论》获得了第七届中华优秀出版物奖 , 这本系统论述火星的权威性科学专著 , 为关注火星科学研究与火星探测进展的公众普及了火星科学知识 。 现选摘书中部分章节 , 以飨读者 。

中国2020年将探测火星,起步虽晚却“弯道超车”

经过长期的观测和50多年的近距离探测 , 人类已经对火星有了一定的了解 , 在火星科学研究领域取得了巨大的成就 , 但这还远远不够 。 无论是火星电离层、火星大气层、火星土壤、火星内部结构 , 还是火星的形成与演化过程等 , 都存在着许许多多的科学问题有待我们进一步探索和考证 。 而火星作为地球的近邻 , 其表面是否存在或曾经存在生命 , 一直以来更是得到高度重视 。 探寻火星过去或现存的生命迹象 , 探索能否将火星改造成人类的第二个栖息地 , 将是未来国际火星探测的一大主流 。 2020年中国火星探测工程要研究些什么? 我国火星探测起步较晚 , 但随着探月工程取得重要进展 , 我国已具备开展火星探测的能力 。 适时开展火星探测 , 可以在空间科学、空间技术和空间应用领域加速实现从跟踪研究向自主创新转变 , 实现从航天大国向航天强国迈进 。

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《流浪地球》剧照 2016年4月22日 , 我国首次火星探测任务正式立项 , 计划在2020年通过一次发射实现火星轨道器环绕探测和火星车软着陆巡视探测 。 首次火星探测的科学目标是:通过环绕探测 , 开展火星全球性和综合性的探测;通过巡视探测 , 开展火星表面重点地区高精度、高分辨率的精细探测 。 具体科学目标包括: (1)研究火星形貌与地质构造特征 。 探测火星全球地形地貌特征 , 获取典型地区的高精度形貌数据 , 开展火星地质构造成因和演化研究 。 (2)研究火星表面土壤特征与水冰分布 。 探测火星土壤种类、风化沉积特征和全球分布 , 搜寻水冰信息 , 开展火星土壤剖面分层结构研究 。 (3)研究火星表面物质组成 。 识别火星表面岩石类型 , 探查火星表面次生矿物 , 开展表面矿物组成分析 。 (4)研究火星大气电离层及表面气候与环境特征 。 探测火星空间环境及火星表面气温、气压、风场 , 开展火星电离层结构和表面天气季节性变化规律研究 。 (5)研究火星物理场与内部结构 。 探测火星磁场特性 。 开展火星早期地质演化历史及火星内部质量分布和重力场研究 。 中国火星探测在10年内要解决哪些难题? 2030年前 , 我国火星探测的主要任务是环绕遥感探测、软着陆巡视探测和采样返回 , 实现对火星从全球普查到局部详查再到样品实验室分析的科学递进 。

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环绕遥感探测的科学目标着眼于对火星的全球性探测 , 致力于建立火星的总体、全局的科学概念;软着陆巡视探测科学目标着眼于对火星局部地区的重点探测 , 主要开展火星科学试验;采样返回的科学目标着眼于着陆点的现场调查与分析、火星样品的分析研究 , 主要开展比较行星学研究 。 星空浩瀚无比 , 探索永无止境 。 火星探测等深空探测任务的逐步推进是一项长期而艰巨的工程 , 我们相信 , 通过航天人的不懈努力 , 中国的深空探测一定会不断取得突破 , 火星也必将是21世纪人类踏上的第一颗地外行星 。 NASA火星之旅为什么要“三步走”? 2004年 , 美国提出了“新太空计划” , 着手制造新一代宇宙飞船 , 主目标是在2030年前后把人类送上火星 。 2011年 , NASA再次制订了详细的《2013—2022行星科学十年规划与展望》 , 囊括了美国未来十年行星探测的科学目标、发展规划及科学探测任务 , 把火星探测规划为重中之重 , 并明确了在21世纪30年代实现载人登陆火星的发展目标 。 在此基础上 , 2015年 , 美国NASA就火星探测发展政策和战略规划公布了《NASA的火星之旅——开拓太空探索下一步》 , 充分展示了美国加快火星探测步伐之决心 。


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