2020年中国探测器要去火星了

    探测器揭秘

    中国航天科技集团五院火星探测器总设计师孙泽洲近日在接受新华社记者专访时说，中国火星探测器由环绕器和着陆巡视器组成。从地球到火星距离4亿公里，探测器从地球飞到火星的时间会根据发射的窗口期不同而有所差别，大约为6到12个月。

    孙泽洲介绍，探测器接近火星后，首先要让它被火星引力捕获，成为环绕火星飞行的探测器。探测器在环绕轨道上做一些轨道调整，同时对仪器进行检测，还将对火星的形貌开展探测。之后，在合适时机，与环绕器分离的着陆巡视器将进入火星大气，着陆到火星表面并释放火星车，开展巡视探测。与此同时，环绕器继续在轨道上进行科学探测，并为火星车提供对地面的数据中继服务。

    一次实现环绕、着陆、巡视

    还从未有哪个国家一次实现火星“绕、落、巡”。孙泽洲说，中国的火星探测任务形式在国外是没有过的。美国的探测环绕就是环绕，巡视就是巡视。“从来还没有哪个国家一次任务就同时实现环绕和着陆巡视。”他说，这体现出中国在空间技术创新发展中的“首创精神”，也是中国航天工程“快好省”的生动实践。

    他说，国外在火星着陆任务之前都有环绕卫星在火星附近，可以对着陆过程以及着陆后的数据通信提供及时支持。而中国的火星着陆巡视器是环绕火星不久后，就要与环绕器分离并降落，这对于着陆后的火星车自主能力提出更高要求。

    挑战

    “这次任务最核心、最难的地方，就是探测器进入火星大气后气动外形和降落伞减速的过程，并且只有一次机会，必须成功。由于地球与火星距离遥远，整个过程无法由地面实时控制，必须依靠探测器自主完成。”这样的任务，孙泽洲坦陈，难度非常大。

    自20世纪60年代以来，国际上已实施的42次火星探测任务，成功率仅为52%。

    最让这位火星探测器总设计师担忧的是火星大气。“火星大气具有很高的不确定性，有些因素我们还没有认识透，我们现在感觉压力很大，是因为不能掌控的因素很多。如果降落那天真的起了尘暴，就不能降落。”孙泽洲说。由于没有那么多的推进剂来抵消那么高的速度，所以登陆火星时，99%以上的减速都是靠火星大气的作用。而火星的大气和降落伞减速与地球上的相似度不到50%，而且火星的大气难以在地面模拟。

    火星那么大，去哪儿好呢？

    孙泽洲说，由于中国火星车将使用太阳能供电，从光照角度考虑，最理想的地方是火星赤道附近，但是火星赤道附近的地形复杂。另外，由于登陆火星99%以上的减速是靠大气减速，因此着陆点海拔越低减速时间越长，登陆越安全。“综合考虑地形复杂度、高程、光照条件、温度等因素，火星比较适合着陆点在北纬5度至30度的区域。”孙泽洲说。“就好比我们先选择要去北京，至于落在北京哪个区哪条街道，是到附近再做精确的选择。由于火星大气模型误差很大，所以在火星登陆的偏差可能会比登月大。”孙泽洲说。

    探火与探月有何不同？

    孙泽洲说，火星探测仅有一半环节与探月有相似性。举个例子，在嫦娥三号任务中，月球的地形地貌具有不确定性，但其他环境因素都在可控范围内。但火星除了地形以外，其大气情况具有很高的不确定性。此外，登陆火星需要经过四个阶段：气动外形减速，降落伞减速，反推发动机减速，着陆器的缓冲腿吸收最后的能量。但月球没有大气，登月只有反推发动机和着陆缓冲两个阶段。

    孙泽洲说，由于月球距离地球40万公里，而火星距离地球最远时达到4亿公里。未来的火星车操控要比月球车的操控更为复杂，火星车的能源供给比月球车更为困难。

    去火星探索什么科学之谜？

    孙泽洲说，中国火星探测的科学目标虽然还没有最终确定，但基本上围绕这几个方面：通过光学遥感探测火星形貌，看看火星表面长什么样；通过光谱等探测火星土壤元素、矿物成分及岩石类型；探测火星空间环境，包括火星大气；探测火星土壤结构及水冰，火星表面甚至地下浅层是否有水？　□据新华社电