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***2020群雄逐鹿探測火星再掀高潮***+***中國探測器“天問一號”啟程前往火星***-DW-

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              ***2020群雄逐鹿探測火星再掀高潮***

                      -DW-2020年7月23日

今年夏天的火星探測發射窗口中,美國、中國、阿聯酋分別派出了自己的探測器。由於公轉軌道的原因,一旦錯過了本次發射窗口,火星探測任務就得再等26個月。

歐盟俄羅斯再次錯失窗口

2016年,歐盟與俄羅斯合作的ExoMars火星探測器成功抵達火星軌道,但是其攜帶的著陸器卻在降落過程中發生故障,墜毀在火星表面。歐俄雙方原計劃在2018年發射新一代ExoMars火星車,但是因科研儀器開發滯後而延遲到2020年的發射窗口。今年三月,歐洲空間局與俄羅斯航天局再次宣布任務延期至2022年秋天,原因則是探測器的軟件以及降落傘依然存在缺陷。

美國放飛火星直升機

除了阿聯酋和中國,利用本次發射窗口探測火星的國家還有美國。精打細算的美國宇航總署(NASA)利用了2012年著陸的“好奇號”火星車的備用零件,組裝了“毅力號”火星車(Perseverance)。不過,NASA的此次火星任務並非簡單重複:“毅力號”將搭載不同的科研儀器,還將釋放一架“獨創號”火星直升機(Ingenuity)協助“毅力號”的科考工作。美國的探測器也將在2021年2月抵達火星。

“螢火”熄滅中國再發“天問”

2011年,中國的首枚火星探測器“螢火一號”曾隨俄羅斯“天頂2SB”火箭發射升空,之後卻因俄羅斯航天器未能成功變軌而宣告任務失敗。時隔9年,中國火星計劃捲土重來,取名自屈原長詩的“天問一號”探測器也比當年的“螢火一號”複雜得多:不僅將環繞火星飛行,還將在火星表面著陸一台探測車,研究火星地​​表之下的土壤。

新型火箭經受考驗

“天問一號”2020年7月23日搭乘長征五號火箭從海南文昌發射升空,順利進入飛往火星的霍曼轉移軌道。這也是新型大推力火箭長征五號改進後的連續第三次成功發射。按照計劃,“天問一號”將在2021年2月切入環繞火星的軌道,並且最早在4月釋放探測車著陸火星表面。中國希望以此次火星任務為敲門磚,並力爭在2030年前後實現火星採樣並返回地球之目標。

承載阿聯酋的“希望”

重約1.5噸的阿聯酋“希望號”是整個中東地區的首枚火星探測器。如果一切順利的話,它將在2021年2月切入環火星軌道,並且在此後兩年時間內觀測火星大氣的溫度和濕度,研究火星的氣候。目前,只有俄羅斯、美國、歐盟以及印度成功進行過火星探測任務。

美國組裝、日本發射的阿聯酋探測器

阿聯酋並非傳統的航天強國,剛剛在2018年發射了該國歷史上首枚人造衛星,但是其火星探測器卻在7月20日清晨率先升空。近年來,阿聯酋政府在航天領域投入重金,希望藉此來降低對石油產業的依賴,推動向高科技產業的經濟轉型。由於阿聯酋航天工業基礎較為薄弱,因此“希望號”火星探測器是由美國製造、並搭乘日本的H-2A火箭從日本發射升空。

26個月一遇的機會

火星與太陽的距離大約是地球與太陽距離的1.5倍,公轉週期則是地球的約1.9倍。這導致了地球與火星的距離在4億多公里與5500萬公里之間大幅波動。為了節約航天器寶貴的燃料,前往火星的探測器通常採用霍曼轉移軌道,而使用該軌道的時機每26個月才出現一次。本次火星探測的發射窗口大約在2020年7月底到8月中旬期間,如果錯過,就只能等到2022年秋季。

China Marsmission Tianwen-1 (Reutersw/CG Rawlins)

“天問一號”7月23日搭乘長征五號火箭從海南文昌發射升空

          科技環境- ***中國探測器“天問一號”啟程前往火星***

                       -DW-2020年7月23日

中國的火星探測器“天問一號”7月23日搭乘長征五號火箭從海南文昌發射升空,順利進入飛往火星的霍曼轉移軌道。此次火星任務的目標是什麼?為什麼叫作“天問一號”?中國對火星探索有著怎樣的雄心?

(德國之聲中文網)中國2020年的"天問一號"火星探測任務將完成火星環繞、著陸和巡視探測三大任務。  命名由來  據中國官方媒體新華社報導,這項火星探測任務的名稱源於自戰國時期詩人屈原的長詩"天問",表達了中華民族追求真理的堅韌與執著;體現了對自然和宇宙空間探索的文化傳承;寓意探求科學真理征途漫漫,追求科技創新永無止境。

China Mars Base 1 Station in der Wüste Gobi (Getty Images/AFP/W. Zhao)

戈壁沙漠上的中國火星模擬基地"火星一號基地" 

中國的第二次火星探勘  天問一號通過一次發射任務進行火星環繞和著陸巡視。一年多前(2019年1月),中國的"嫦娥四號"成功在月球背面著陸。  天問一號被形容為雄心勃勃的太空任務,不僅是因為它配備軌道飛行器和火星探測器,將一次性完成"繞、落、巡",還因為這場任務從正式立項到執行只經過六年的時間。 

天問一號並非中國首次火星探測嘗試:2011年,中國的首枚火星探測器“螢火一號”曾隨俄羅斯“天頂2SB”火箭發射升空,之後卻因俄羅斯航天器未能成功變軌而宣告任務失敗。 

何時會抵達? 

預計於2021年2月進入火星軌道,並且在4月之後釋放探測車著陸火星表面。 

著陸地點? 

2019年底,中國鎖定了位於火星烏托邦平原的2個初步站點。具體的著陸地點將在2021年2月探測器抵達環繞火星軌道後,參考近距離拍攝的火星表面照片而決定。 

為何在此時發射? 

每隔18到24個月,月球和火星之間航行距離會從9個月縮短至7個月。若無法在這段"發射窗口"期間升空,探測任務將必須再等兩年。 

中國面臨來自阿聯酋、美國以及印度和以色列等國家的激烈競爭,各國都積極展現太空探索的實力。此外,2020年標誌著中國開啟太空時代50年。

China Wenchang Space Launch Center | Raketenstart Long March 5B (Getty Images/AFP)

2020年5月,長征五號B運載火箭在文昌航天發射場升空 

中國國家航天局局長張克儉今年四月曾對新華社記者表示,過去50年來,中國廣大航天工作者"牢記初心、攻堅克難,不畏艱險、不懼挑戰,走出一條獨具特色的自力更生、自主創新之路"。 

火星任務 

與許多火星任務的目標相同,天問一號將探索這個紅色星球,從而使科學家能進一步了解地球。 

距今約40億年前,火星大氣改變,液體蒸發,但科學家無法解釋原因。如今火星上可能還殘留液態水。 

阿聯酋的"希望"火星任務的目標也是深入探索火星大氣層,特別是氧氣及氫氣是如何從火星上消失以及消失的原因。 

除此之外,中國希望以天問一號火星任務作為敲門磚,在2030年左右展開火星樣本返回任務。 

火星探測設備 

天問一號的火星探測器上將裝載13個有效載荷。有效載荷一般上可以是通訊儀器或地球觀測衛星,而在此次的任務中,有效載荷是任務所使用的設備。例如一個遙感相機和一個探地雷達。  在著陸器和巡視器脫離火星探測器並在火星表面著陸後,配備的儀器包括探地雷達(SPR)。 

顧名思義,探地雷達的主要功能是調查火星地表下的土壤,偵測其厚度及組成成分。

Landefahrzeug für den chinesischen Mars-Rover (picture-alliance/dpa/Chinese State Administration of Science, Technology and Industry for National Defence)

天問一號是由環繞器和著陸巡視器所組成。效果圖為著陸器以及攜帶的探測車 

巡視器重量約為200公斤,由太陽能板供電。若在火星北半球降落,供電系統可能會受到影響,比較理想的情況是在赤道著陸。 

巡視器將以雷達探索地面,進行土壤化學分析並尋找生物分子及生物信號。  其它設備還包括火星地表磁場探測器和一個氣候探測儀。 

國際合作 

中國一直樂於強調在天問一號項目中與國際夥伴的合作。除了俄羅斯外,中國也與奧地利空間研究所(IWF)等機構合作。奧地利空間研究所為探測器的磁力計作出了貢獻,也協助校準飛行儀。 

與此同時,聯合國外層空間事務廳(UNOV)、國際宇航大會、歐洲空間局、亞太空間合作組織、巴西、法國、巴基斯坦和俄羅斯在天問一號發射前已向中國發出祝賀視頻或賀電,並表達深化合作的願望。

成功機率 

1970年,中國成功發射了第一顆人造地球衛星"東方紅一號"。自此之後,中國在太空競賽中活躍了半世紀。2003年,繼蘇聯和美國之後,中國成為第三個將人送入太空的國家。 

2009年1月,中國的嫦娥四號登陸月球。自美國太空總署的阿波羅計劃於上世紀60年代末、70年代初完成人類首次登月任務後,中國是之後唯一一個派遣探測器登上月球的國家。 

中國的長征五號火箭在2017年發射失敗後曾遭到諸多質疑,但2019年12月成功復飛後,質疑聲漸漸平息,此次“天問一號”任務是該型火箭連續第三次成功發射。不過,成功發射只是第一步,登陸火星還有眾多艱難挑戰。其他航天經驗豐富的國家都遭遇過失敗或部分失敗,例如2016年歐洲和俄羅斯合作的ExoMars任務。日本也曾經嘗試探測火星失敗。 

另外,中國的太空計劃還不僅於此。中國計劃在2036年之前派遣宇航員登陸月球。

China Mars Base 1 Station in der Wüste Gobi (Getty Images/AFP/W. Zhao)

位於甘肅戈壁灘的"太空C計劃"火星模擬生存基地 

台長: 幻羽

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