中國火星探測器外形首次公開 2030年可取樣返回

　　京華時報制圖謝瑤

　　昨天，中國第一個火星探測器和和火星車外觀設(shè)計構(gòu)型揭開面紗，中國火星探測工程名稱和圖形標(biāo)識也正式向全球征集。中國火星探測將在2020年實現(xiàn)“環(huán)繞、著陸、巡視”三個目標(biāo)的同時，在2030年實現(xiàn)火星表面取樣返回。

　　京華時報記者潘珊菊

　　全球征名今年11月10日截止

　　我國首次火星探測任務(wù)已經(jīng)中央批準(zhǔn)立項，為擴(kuò)大工程的社會影響，昨日，國防科工局正式啟動中國火星探測工程名稱和圖形標(biāo)識全球征集活動。據(jù)了解，本次名稱征集將歷時四個月，中選者可獲得證書和現(xiàn)金獎勵，截至北京時間11月10日24點之前，參與者可將個人作品提交至國家航天局網(wǎng)、中國探月與深空探測網(wǎng)、中國火星探測微信平臺。

　　國防科工局相關(guān)人員表示，作品提交需符合國家商標(biāo)法的有關(guān)規(guī)定，具有創(chuàng)新獨特和延伸性。同時，符合中國火星探測理念和工程特點，體現(xiàn)中華民族文化精神和社會道德風(fēng)俗，體現(xiàn)科技與文化的有機(jī)融合。文字不用生僻字、同音字、歧義字。提交名稱不用現(xiàn)代人名、城市名、企業(yè)名,不要提交已經(jīng)征集的相同名稱。提交名稱每人不超過3個，必須包括不多于200字的創(chuàng)意說明或背景闡述。而圖形標(biāo)識設(shè)計應(yīng)包括彩色稿和黑白稿兩種設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)圖稿。

　　征集活動分提交、打分、網(wǎng)絡(luò)投票、確定三甲、程序報批出結(jié)果五個階段。最終主辦方將確定名稱和圖形標(biāo)識前三甲作品按程序報批，確定1個中國火星探測工程名稱和圖形標(biāo)識最終入選方案，適時舉行發(fā)布儀式公布結(jié)果，并向進(jìn)入前八強(qiáng)圖形標(biāo)識作品的作者頒獎。

　　對于首次火星探測，到2030年我國將要實現(xiàn)“兩步走”。第一步是通過一次發(fā)射來完成火星環(huán)繞探測、著陸火星表面和展開巡視探測任務(wù)。第二步則是實現(xiàn)火星表面取樣返回。

　　昨日，發(fā)布會首次公布了我國火星探測器的外形設(shè)計。從外形來看，這個火星探測器基本上與我國將于2020年發(fā)射的真實探測器一致。具體來說，火星探測器分為兩個部分，下面是具有太陽翼的方形結(jié)構(gòu)，有點像一顆衛(wèi)星。頂部則是一個包裹著火星車的艙形結(jié)構(gòu)。

　　2020年前后僅3次發(fā)射機(jī)會

　　和月球探測相比，探測更為遙遠(yuǎn)的火星難度更大，受天體運(yùn)行規(guī)律的約束，火星和地球都在圍繞太陽公轉(zhuǎn)，每26個月才有一次火星探測有利發(fā)射時機(jī)。從現(xiàn)在起到2020年前后僅有的3次發(fā)射機(jī)會，將有4次火星探測任務(wù)發(fā)射，在國際上將迎來火星探測的高峰。中國實施首次火星探測任務(wù)，是探月工程之后我國深空探測又一重大科技工程。

　　“每隔2年多才有一次機(jī)會能夠讓探測器從地球飛向火星，所以在發(fā)射窗口上有著很高的要求。”張榮橋說，如果趕不上就要等下一個2年多，目前離發(fā)射還有4年左右時間，因此進(jìn)度非常緊張。

　　據(jù)介紹，從1960年10月10日前蘇聯(lián)發(fā)射“火星1960A”探測器至今，人類共組織實施了43次火星探測任務(wù)，成功或部分成功22次，另有一次正在飛往火星，技術(shù)上已成功實現(xiàn)了越飛、環(huán)繞、著陸、巡視等探測。

　　中國首次火星探測任務(wù)工程副總指揮、探月與航天工程中心主任劉繼忠表示，中國首次火星探測任務(wù)，不僅要實現(xiàn)環(huán)繞火星全球遙感探測，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)，真正進(jìn)入深空，走近火星。

　　□火星探秘

　　火星探測器將如何發(fā)射并著陸？

　　中國首次火星探測任務(wù)工程總設(shè)計師張榮橋說，2020年中國首次火星探測一次實現(xiàn)“環(huán)繞、著陸、巡視”三個目標(biāo)，首次發(fā)射預(yù)期在2020年7月至8月之間，由長征五號運(yùn)載火箭在海南文昌發(fā)射場入軌，直接進(jìn)入地火轉(zhuǎn)移軌道。

　　據(jù)張榮橋介紹，火星距離地球最遠(yuǎn)達(dá)4億公里，探測器在器箭分離后經(jīng)過約7個月巡航飛行被火星捕獲，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)使命軌道開展對火星全球環(huán)繞探測，同時為著陸巡視器開展中繼通訊，這在軌道設(shè)計上就要兼顧環(huán)繞和著陸的需求。

　　“火星探測器下面像衛(wèi)星一樣的部分，就是未來將留在火星軌道上，進(jìn)行環(huán)繞探測的環(huán)繞器，它會像火星的衛(wèi)星一樣，完成‘繞’的任務(wù)，從高空對火星進(jìn)行遙感探測�！睆垬s橋說，包裹著火星車的艙體，就是護(hù)送它降落火星的著陸艙，它將承擔(dān)突破火星大氣層的任務(wù)。

　　另外，著陸巡視器與環(huán)繞器分離后進(jìn)入火星大氣，經(jīng)過氣動外形減速、降落傘減速和反推發(fā)動機(jī)動力減速，最后下降著陸在火星表面，火星車駛離著陸平臺，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)，并實時傳回地面，供科學(xué)家研究。

　　火星車能源供給比月球車?yán)щy？

　　“它外觀上類似于載人航天的返回艙。在實際的工作過程中，通過大氣減速后要把傘打開；之后要把大底拋掉，利用反噴發(fā)動力來反噴進(jìn)行制動，最后離火星表面很近的時候利用支撐腿、減速機(jī)構(gòu)來減速�！睆垬s橋說。

　　由于遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸?shù)拇髸r延，要求火星車必須具有很高的自主能力。同時，火星光照強(qiáng)度小，加上火星大氣對陽光的削減作用，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)更具難度和復(fù)雜性�；鹦翘綔y絕不是以往工程的簡單復(fù)制�！睆垬s橋說，今年年初火星工程立項，在陌生環(huán)境中要實現(xiàn)“環(huán)繞、巡視、著陸”，有著一定技術(shù)難點，正是對火星情況的不確定性，才激發(fā)人類探測的興趣，在國外火星探測成功率不到50%。

　　人類為什么要不斷探測火星？

　　從上世紀(jì)60年代到現(xiàn)在，人類已經(jīng)開展了43次火星探測任務(wù)，成功的僅有一半。我國在成功實現(xiàn)載人航天和探月工程之后，開展火星探測是一種必然選擇。

　　為什么要進(jìn)行火星探測？火星，是太陽系中離地球較近的行星，而且自然環(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)。在太陽系中，金星和火星都是地球的近鄰。但是，金星上的環(huán)境過于嚴(yán)酷，溫度超過450℃，濃密的大氣中充盈著硫酸液滴，氣壓高達(dá)地球大氣壓的近百倍，而火星則是繼月球之后人類的又一塊新大陸。

　　相關(guān)專家表示，地球和火星，就像是太陽系里的兩兄弟�；鹦巧弦灿写髿�，還有著跟地球相似的自轉(zhuǎn)周期，也有春夏秋冬四季更迭。人們現(xiàn)在關(guān)注宇宙起源、生命起源，更關(guān)注火星是我們地球的過去還是地球的未來。盡管我國在探測火星的過程中會遇到很多挑戰(zhàn)，但可以通過科學(xué)的思維和手段來解決。

　　□盤點

　　人類歷史上的火星任務(wù)

　　人類使用空間探測器進(jìn)行火星探測的歷史幾乎貫穿整個人類航天史。1960年，前蘇聯(lián)向火星發(fā)射了第一枚探測器。緊接著就在四天以后，第二枚火星探測器升空。然而這兩枚火星探測的先行者卻連地球軌道都沒能到達(dá)。

　　1964年，美國也先后向火星發(fā)射了兩枚探測器：水手3號和水手4號。其中，水手3號發(fā)射升空，成為人類有史以來第一枚成功到達(dá)火星并發(fā)回數(shù)據(jù)的探測器；水手4號于1965年7月14日在火星表面9800千米上空掠過火星，向地球發(fā)回了21張照片。

　　伴隨著陸續(xù)的火星探測計劃，人類開始在火星上有了新發(fā)現(xiàn)。2004年，歐洲航天局宣布，“火星快車”探測器發(fā)現(xiàn)火星南極存在冰凍水。這是人類首次直接在火星表面發(fā)現(xiàn)水。

　　緊接著人類有了把人送上火星的想法。2004年美國總統(tǒng)布什宣布，爭取在2020年后以月球為基地把人送上火星。時隔4年后，俄羅斯空間研究所也宣布，爭取在2025年前把一名俄羅斯宇航員送上火星。目前美國宇航局?jǐn)M訂了載人登陸火星的新計劃，打算在2031年2月派宇航員遠(yuǎn)征火星。按照計劃，重達(dá)400噸的載人飛船從地球飛到火星，將需六七個月的時間，加上在火星停留及返回，整個過程約需30個月。

　　□征名方式

　　國防科工局向社會征集航天工程名字并不是首次，此前“嫦娥三號”月球車命名“玉兔”、中國空間站取名“天宮”、“嫦娥四號”探月都來自社會各界人士的集思廣益。2013年，經(jīng)過1個月多提交作品和網(wǎng)友投票，月球車“玉兔”從“探索號、攬月號、錢學(xué)森號、追夢號”等10個名稱中脫穎而出。專家說，在中華民族神話傳說中，嫦娥懷抱玉兔奔月。玉兔善良、純潔、敏捷的形象與月球車的構(gòu)造、使命既形似又神似，反映了我國和平利用太空的立場。

　　國家航天局網(wǎng)頁：http://www.cnsa.gov.cn/　中國探月與深空探測網(wǎng)頁：http://www.clep.org.cn/中國火星探測微信號：zg-hxtc