春節火星很熱鬧!阿聯「希望號」已先抵達 中美探測器也將加入

阿拉伯聯合大公國火星探測器「希望號」(Hope)2月9日進入火星軌道。當天阿聯當局在杜拜舉辦紀念活動。(路透

地球農曆春節期間,遙遠的火星也將一反尋常地熱鬧起來 — 來自三個國家的火星探索器即將先後抵達。BBC中文網報導說,它們爲一個共同的大目標而來:研究火星地質環境大氣層,尋找古老的微生物生命跡象,但三者各有使命,需要完成不同的任務

阿拉伯聯合大公國火星探測器「希望號」(Hope)2月9日首先到達目的地,恰逢50週年國慶;中國天問-1」 兩天後(2月11日)抵達目標軌道,正值農曆新年除夕;美國毅力號」(Perseverance)計劃18日着陸。

2020年被稱爲「火星年」,因爲地球和火星距離最近,發射火星探測器需要的燃料最少。這個發射窗口每26個月出現一次。

但困難和挑戰仍舊存在,包括聞者心驚的「恐怖七分鐘」,即探索器穿越火星大氣層抵達陸地過程。迄今爲止,所有火星探測任務中有一半都以失敗告終。

2020年7月,「希望號」火星探測器在日本發射,是阿拉伯聯合大公國歷史上首次火星探測行動。主要任務包括探測、研究火星大氣層;這個課題以前從未被納入任何火星探索計劃。具體而言,科學家們希望通過這次探索,進一步瞭解火星空氣和水分流失的原因和過程。

「希望號」也是這一輪火星探索行動中唯一不在火星着陸的探測器。它的任務是繞火星軌道運行至少一個火星年,相當於地球上687天。

它收集的數據預計2021年9月開始陸續傳回地球。但在那之前,「希望號」必須先進入環繞火星運行的軌道,這個過程風險很大,難度很高,但至關重要。預計這個過程將會持續到4月份

BBC科技事務記者喬納森·阿莫斯(Jonathan Amos)稱,「希望號」的意義超出了科學探索。他說:「這被視爲一種激勵和鼓舞的象徵,能夠吸引國內和整個阿拉伯世界更多中學生大學生選修科學。」此前,只有美國、印度、前蘇聯歐洲太空總署(ESA)火星探測器成功抵達目的地。

「希望號」抵達火星時,恰逢阿拉伯聯合大公國建國50週年。舉國上下已經張燈結綵,準備慶祝這個「國慶獻禮」時刻。

據BBC中文網報導,「天問-1號」則承擔了中國首次火星探測任務,計劃三個月之後在火星着陸。從抵達目標軌道到登陸這段時間內,主要任務是考察評估火星大氣層狀況,爲降落做準備。降落過程估計很危險。登陸火星前,需要把探測器的速度從切入時的每小時2萬公里減慢到類似於步行的速度,然後着陸的「起落架」放下。

中國計劃讓這艘重240公斤的探索器於今年5月份在一片平原着陸,着陸點位於烏托邦衝擊盆地內。

火星探測器配備了摺疊式太陽能光板,主要任務是研究這片區域地表和地下淺層的地質狀況。安裝在桅杆上的攝像機負責拍照錄像,輔助導航,另外五套儀器用於測評着陸區域岩石礦物成分和機構,同時探查是否存在水-冰。

中國科學家們希望火星探測器能工作至少90天。到目前爲止,只有美國做到了在火星表面長時間持續運作,前蘇聯和歐洲的火星探測器着陸後不久便失敗,無法繼續探測任務。

「天問-1號」已經傳回第一幅火星圖像:一張黑白照片,顯示了火星表面一條巨大的峽谷水手谷和沙帕雷利隕石坑等地質特徵。

這張圖片是從距離火星表面220萬公里高空拍攝的。

「天問-1號」之前,中國曾經在2011年與俄國合作火星探測,但發射失敗。不過,在那之後中國兩次成功登月,尤其是2020年在月球背面軟着陸成功,成爲第一個完成此舉的國家。

美國太空總署(NASA)的「毅力號」,則擔負着尋找火星古老生命(微生物)跡象的任務。它將收集岩石標本,希望從中發現無可股價的線索,解答火星上到底是否曾經有生命存在的問題。

這是迄今爲止送到另外一個星球着陸的最大、最先進的探測器,預計於2月18日格林尼治時間2100點前,進入火星赤道附近的耶澤羅隕石坑(Jezero crater)着陸。

負責「毅力號」進入、降落和着陸(EDL)過程的NASA工程師Allen Chen說:「科學家們在我們的着陸點,耶澤羅隕石坑,看到的是令人鼓舞的科研前景:一條進出山口的古河道,認爲這正是尋找古代生命跡象的場所。但是我注視耶澤羅隕石坑時,看到的是危險。」

他向BBC解釋說,那裡遍地都是危險:「一道60-80公尺高的懸崖正好橫在着陸點中間;懸崖西側是很多隕石坑,即便漫遊器在其中一個坑裡着陸成功,也很難出來;向東看,是一大片岩石,如果把漫遊器在那裡放下,它會很不高興。」

幸運的是,「毅力號」在技術上有不少經過實踐驗證的成功經驗,可以確保它在一處安全的地點着陸。

這艘火星漫遊器的體積跟一輛小型四驅越野車差不多,重一噸,每天可以自動行駛200公尺距離,配備了19臺相機,兩個麥克風,可以用來捕捉錄製火星上的聲音。

「毅力號」帶到火星的還有一架1.8公斤重的無人飛機,準備在火星上試飛,那將是無人機在另一個星球環境下首次飛行。

儘管看上去不乏鼓舞人心之處,「毅力號」此行收穫如何,只有等到它在火星上收集的樣本運回地球之後才能全面評估。那將是兩年後,它的火星探測任務結束以後。