宋忠平:中國航天穩紮穩打「漫步火星」

2019-03-11
宋忠平
鳳凰衛視評論員
 
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全國政協委員、中國探月工程總設計師吳偉仁在兩會「委員通道」應詢時表示,中國今年準備發射「嫦娥五號」,實現在月球採樣返回,中國將成為繼美國和俄羅斯之後第三個月球採樣返回的國家,將實現中國開展航天活動以來「四個首次」:首次在月球表面自動採樣,首次從月面起飛,首次在38萬公里外的月球軌道上進行無人交會對接,首次帶着月壤以接近第二宇宙速度返回地球。

針對「嫦娥四號」和「玉兔二號」的進展,吳偉仁透露,「玉兔二號」月球車已於2月28日10時51分自主喚醒,中繼鏈路建立正常,平台工況正常,按計劃開始第三月晝的後續工作。

2019年年底,中國探月工程第一階段將會圓滿收官,順利實現了「繞、落、返」的探月三部曲。下一階段,中國將會實現在月球的任一點降落,並發射「嫦娥六號」、「嫦娥七號」和「嫦娥八號」等月球探測器。

吳偉仁特別指出,中國將在2020年發射第一個火星探測器,在火星着陸並巡視探測。實際上,中國在2011年曾經希望發射第一個火星探測器「螢火一號」,藉助搭乘在俄羅斯「福布斯號」火星探測器上一起發射升空,但由於「福布斯號」火星探測器變軌失敗,中國的「螢火一號」也一併失敗。「螢火一號」主要科學探測目標是對火星的空間磁場、電離層和粒子分佈變化規律,以及火星大氣離子逃逸率進行探測。此外,還將探測火星地形地貌、沙塵暴以及火星赤道附近的重力場。這也是中國第一次嘗試探測火星,也說明中國早就對探測火星做了技術可行的工程設計和製造。

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中國航天在月球探測中的穩紮穩打為探測火星提供了非常有益的技術積累。火星探測過程與月球類似,都是要經歷「繞、落、返」三個階段,中國在地球以外的月球即將完成這三步曲的實際工程應用,完全可以把「嫦娥」工程技術應用的成果和經驗推廣到火星探測中,也就是中國航天的深空探測計劃完全是按部就班,一步一個腳印。在完成了完整的月球探測工程後,中國不失時機同步啟動火星探測工程,在原有「繞月球」的技術基礎上做到「繞火星」本身就是一條技術捷徑。但火星相比地球距離要遠得多,火星大氣和地表環境要比月球惡劣的多,這就會對火星探測工程到來巨大的挑戰。比如,對深空測控技術是極限考驗,火星離地球最近時是5500萬公里,最遠距離則超過4億公里,因此,火星測控難度要比38萬公里的月球測控難度大很多,尤其是長時間的時延會讓火星探測器對自主控制要求更高,才能確保火星探測器該變軌時自主變軌,該減速時自主減速,該降落時自主降落等。

另外,火星大氣和環境比地球惡劣的多,如何讓探測器自主降落、自主返回,並在火星軌道上實現自主對接,這都是新的課題。尤其是探測器降落在火星的難度要大得多,因為火星大氣十分稀薄會導致探測器下降速度異常快,只能用更大的降落傘來減速,但降落傘直徑過大容易撕裂,因此探測器登陸火星表面光靠擴大降落傘是不夠的,必須採用組合降落方式,如開傘減速和制動火箭減速等。儘管「嫦娥五號」探測器年底就實現「四個首次」,但畢竟還是降落在近在咫尺的月球,也就是地球的眼皮子底下,因此,做好火星探測的「四個首次」還需要有更多創新技術。此外,「玉兔二號」月球車多次成功實現自主休眠、喚醒、自檢、工作等,也都為研製火星探測器巡視車提供了比較好的技術實踐基礎。因此,只有建立在「嫦娥」多期工程的技術鋪墊上,火星探測工程才能有條不紊、穩紮穩打的實施。

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中國會在「嫦娥」工程一期後啟動二期工程,並在2030年後實現中國人的載人登月工程。人類實現登月工程的目標之一就是要藉助月球這個優勢獨特的「跳板」最終實現登陸火星,比如建設月球空間站、月球發射基地等。因此,中國「嫦娥」後續工程也會對中國載人登陸火星工程提供「中國跳板」,同時提供相應的技術前瞻性的應用開發。人類終將會登陸火星,這個最類似地球的紅色星球,中國正在努力,中國火星探測工程正在實施。

 

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