“火衛(wèi)一土壤號”探測器構(gòu)想圖
3月26日，中國國家航天局與俄羅斯聯(lián)邦航天局在俄羅斯共同簽署了《中國國家航天局和俄羅斯聯(lián)邦航天局關(guān)于聯(lián)合探測火星———火衛(wèi)一合作的協(xié)議》。雙方確定于2009年聯(lián)合對火星及其衛(wèi)星“火衛(wèi)一”進(jìn)行探測。屆時(shí)，俄羅斯的福布斯探測器將搭載中國的一顆用于探測火星環(huán)境的微型衛(wèi)星。目前，中方正在進(jìn)行工程論證并即將進(jìn)行小衛(wèi)星的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)。
經(jīng)過10個月的飛行，2010年8月福布斯將抵達(dá)火星附近，它將把中國衛(wèi)星送入軌道。
俄羅斯的火星研究計(jì)劃第一階段預(yù)計(jì)將在2009年10月展開，俄羅斯將向火星的衛(wèi)星“火衛(wèi)一”發(fā)射“火衛(wèi)一土壤”號航天器(簡稱：福布斯探測器)，其任務(wù)是將火衛(wèi)一的土壤樣本送回地球用于進(jìn)一步的研究。可喜的是，這個探測器將搭載中國研制的一顆微型環(huán)境衛(wèi)星。
“中國將在2010年展開自己的火星探測活動?！北本┐髮W(xué)地球與空間環(huán)境學(xué)院焦維新教授對記者說：“福布斯探測器將于2009年10月在俄羅斯發(fā)射，經(jīng)過10個月的飛行，俄羅斯的福布斯探測器將于2010年8月左右抵達(dá)火星附近，它將把中國的環(huán)境衛(wèi)星送到火星軌道。經(jīng)過一段時(shí)間的調(diào)整，這顆衛(wèi)星將自主地對火星的空間環(huán)境進(jìn)行探測，并與福布斯探測器聯(lián)合完成對火星環(huán)境的掩星探測。了解火星大氣層的水汽和溫度分布，從而詳細(xì)了解火星大氣的環(huán)境。中國將首次接受到這顆環(huán)境衛(wèi)星傳回的有關(guān)火星環(huán)境數(shù)據(jù)。”
據(jù)了解，研究高精度的大氣水汽和溫度分布，是了解行星大氣環(huán)境中不可或缺的數(shù)據(jù)源。利用GPS等導(dǎo)航信號開展大氣掩星探測，是近些年世界上發(fā)展起來的最新低層大氣探測技術(shù)。
如何對3億公里之外的中國小衛(wèi)星進(jìn)行控制和通信，將是火星探測的關(guān)鍵。
焦維新教授對本報(bào)記者說，中國這顆環(huán)境衛(wèi)星只有100公斤左右。它要完成對火星氣候條件、空間環(huán)境等的探測，使命一點(diǎn)也不含糊。
首先，在距離上，火星離地球3億-3.5億公里以上，達(dá)到火星軌道的飛行時(shí)間要8-10個月，以往中國的氣象衛(wèi)星的高度僅3.6萬公里，“嫦娥一號”離地球也只有36萬公里。距離上近萬倍擴(kuò)大，使得小衛(wèi)星在設(shè)計(jì)上諸多方面都要重新考慮，許多環(huán)繞地球小衛(wèi)星的設(shè)計(jì)指標(biāo)，在火星小衛(wèi)星上都無法照搬。
“火星小衛(wèi)星的最大考驗(yàn)，在于遠(yuǎn)距離測控水平。如何對于3億公里之外的小衛(wèi)星進(jìn)行控制和通信，將是火星探測的關(guān)鍵。”焦維新教授強(qiáng)調(diào)。
控制中國小衛(wèi)星,指令一個來回需要40分鐘。
據(jù)了解，一個指令從地球到火星軌道的時(shí)間在20分鐘左右，來回就要40分鐘，這樣長距離的測控衛(wèi)星，以前中國是沒有先例的。據(jù)了解，中國的這顆火星小衛(wèi)星極有可能由上海研制。
“這顆價(jià)值約100萬美元的衛(wèi)星和福布斯探測器將成為火星的人造衛(wèi)星。目前，在火星軌道上，只有美國和歐空局的兩個航天器在進(jìn)行科學(xué)探測工作?！苯咕S新教授介紹說。
專家觀點(diǎn)
俄羅斯恢復(fù)航天大國地位的惟一機(jī)會
俄羅斯科學(xué)院通訊院士米哈伊爾·馬洛夫院士說，目前，美國宇航局和歐洲航天局都沒有火衛(wèi)一探索計(jì)劃，因此俄羅斯的火衛(wèi)一土壤樣品提取計(jì)劃是獨(dú)一無二的，這也算是其它航天大國為俄羅斯留下的惟一的機(jī)會。盡管這是一項(xiàng)極其困難的探測任務(wù)，但由于俄羅斯在星際探測領(lǐng)域積累了相當(dāng)豐富的經(jīng)驗(yàn)，因此米哈伊爾·馬羅夫相信俄羅斯此項(xiàng)探測計(jì)劃一定會取得成功。
他表示，之所以說這是一項(xiàng)極其困難的探測任務(wù)，是因?yàn)橐韵聝山M數(shù)據(jù)要求的目標(biāo)難以達(dá)到：第一，探測器登陸火衛(wèi)一的地點(diǎn)誤差要控制在1-3公里范圍內(nèi)，因?yàn)檎麄€火衛(wèi)一的直徑僅有26公里；第二，要保證探測器登陸時(shí)的安全，其降落速度要控制在每秒1米左右?！?/p>
米哈伊爾·馬羅夫強(qiáng)調(diào)稱，“火衛(wèi)一土壤”探測器將使用最新材料打造，與其它國家發(fā)射的此類星際探測器相比，“火衛(wèi)一土壤”探測器的重量要輕很多。此外，為了保障探測項(xiàng)目順利完成，俄羅斯科學(xué)家們還將開發(fā)出全新的地面高精度跟蹤觀測與指揮系統(tǒng)。
名詞解釋
火衛(wèi)一
火星有兩個十分著名的衛(wèi)星，分別稱為火衛(wèi)一和火衛(wèi)二?；鹦l(wèi)一的英文是Phobos (英語發(fā)音“FOH bus” 翻譯成中文就是福布斯)，它是火星的兩顆衛(wèi)星中較大的，直徑有26公里，與直徑為3400多公里的月球相比，它顯得很小，它也是太陽系中最小的衛(wèi)星之一。但它也是離火星較近的一顆?；鹦l(wèi)一與火星之間的距離也是太陽系中所有的衛(wèi)星與其主星的距離中最短的，從火星表面算起，只有6000千米。
火衛(wèi)一的外形酷似馬鈴薯，繞火星轉(zhuǎn)一周為7小時(shí)39分。從火星上看火衛(wèi)一，它就在火星的赤道上空運(yùn)行，它是從西邊升起，東邊下落，而且移動很快，每天要西升東落兩次。
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