逐梦苍穹 问道火星
2020-11-02张闻
张闻
天何所沓?十二焉分?日月安属?列星安陈?
当年,屈原写下旷世奇文《天问》。该篇诗歌连续对天地、自然和人世等一切事物现象提出172个问题,追寻宇宙的奥秘。
2020年4月24日,是第五个“中国航天日”。上午10时,国家航天局宣布,将我国行星探测任务命名为“天问”,且将我国首次火星探测任务命名为“天问一号”,同时公布了我国首次火星探测标识“揽星九天”。
自此开始,中国航天的火星逐梦之旅正式开启。
火星,我们来了!
“天问系列”的名称、标识和首次任务名称的确定,意味着中国的太空探索跨入新的阶段和里程。这不仅代表着我国航空航天综合国力的增强,也在寄托着中国人对火星探索的伟大理想。
国家航天局总工程师葛小春介绍,国家航天局将行星探测任务命名为“天问”系列,作为行星探测的第一步,也是有其意义所在的。“天问”来自中国伟大诗人屈原的长诗,表达了中华民族对于真理追求的坚韧与执着,体现了对自然和宇宙空间探索的文化传承,寓意探求科学真理征途漫漫、追求科技创新永无止境。这正是对我国行星探测科研理想的最佳诠释与写照。
除此之外,中国行星探测工程以“揽星九天”作为工程的图形标识,也有其独特的内涵。“揽星九天”图案表现了太阳系八大行星依次排开,表达了宇宙的五彩缤纷以及科学发现的丰富多彩,开放的椭圆轨道整体倾斜向上,展示了字母“C”的形象。
葛小春介绍,独特字母“C”的形象,汇集了中国行星探测(China)、国际合作精神(Cooperation)、深空探测进入太空的能力(C3)等多重含义,展现了中国航天开放合作的理念与态度。
为什么选择火星?
命名既定,中国首次火星探测任务离实施又近了一步。而中国火星探测任务前进的一小步,便是我们对火星了解的一大步。
到底,我們为什么选择火星作为中国行星探测的第一站呢?
“天问系列”是探测太阳系八大行星的浩大天体研究工程。第一站选择火星,是因为它离地球最近。还有一个可能的原因是,它能解答人们长期以来的一个联想,即人类是否可以移民其他星球?因为火星跟地球有相似的自转周期,为24小时37分,火星上也有春夏秋冬四季的交替。正是由于这些相似条件,火星被霍金等很多科学家视为让人类生存和延续人类文明的“备份”星球和栖息地。
当然,这样的联想在目前还只是想象。火星是否适宜人类居住,需要实地探测和研究,更需要分析和总结探测所获得的科学证据和信息。但是,即便火星适宜人类居住,也可能并非是人类探索的唯一理由。更重要的是,通过对火星的探测,人类可以更好地认识地球,以及地球与其他八大行星的关系。更远一些看,还可以认识地球在宇宙中的位置,地球的起源、形成和未来如何演变。
一个更为实际的问题是,通过“天问系列”和“天问一号”的探索,在获得一定的研究结果和证据的情况下,可以回答一系列重要的问题:人类该如何保护地球这个目前唯一的家园?如何在保护地球的同时守护太阳系和宇宙?
回答不好这些问题,将来人类即便移民火星,也有可能像没有珍惜、保护地球一样,让火星同样遭受破坏。
对火星的探测及实施“天问系列”,也意味着中国有能力参与太空探索的合作与竞争,并且让探索和获得的成果造福本国人民和世界公众。无论是天体材料的获取、行星运行规律的认知,还是了解地球与其他行星和天体的相互作用,太阳对地球和其他行星的影响等,都会落实到认识和理解所有天体对地球自然气候和生物生存的影响,都将成为科学认知与世界分享,并作用于地球村村民的生产生活。
“天问一号”预计7月实施
其实,中国这一航天伟大事业已经酝酿多时。
时间追溯到2019年11月14日,中国火星探测任务首次在世界公开亮相。国家航天局发布在了河北怀来进行的着陆器悬停避障试验画面,试验模拟了着陆器在火星环境下悬停、避障、缓速下降的过程。安全着陆是火星探测任务最艰巨的挑战之一,这次试验在亚洲最大的地外天体着陆综合试验场模拟了火星重力环境(火星重力加速度约为地球的1/3)。
火星探测难度相比月球探测升级。最大不同在于距离的悬殊。地月平均距离为38万公里,而地火最近距离为5500万公里,最远为3亿~4亿公里,对测控能力要求极高。有人比喻,让火星探测器精准着陆,相当于从巴黎击出一只高尔夫球,落在东京的一个洞里。
航天专家庞之浩介绍,距离越远信号越弱,地火距离还将带来至少10分钟的信号延时。探测器进入火星轨道和着陆的那段关键时间,只能依靠研究人员提前输入数据,由探测器进行自主判断,相当于“盲降”。
除此之外,火星光照强度小,加上大气对阳光的削减,火星车能源供给也比月球车更为困难。这些都使得首次火星探测任务更具难度和复杂性。
但是,基于我国在嫦娥工程中五战五捷的经验,以及大推力运载火箭、超1亿公里测控等技术的突破,此次中国火星探测之旅的成功仍然指日可待。
按照计划,2020年我国将通过“长征五号”发射火星探测器,并通过一次发射实现火星环绕、着陆和巡视探测。值得一提的是,我国通过开展火星探测任务,将为人类和平利用太空,推动构建人类命运共同体贡献更多中国智慧、中国方案、中国力量。
路漫漫其修远兮,吾将上下而求索。中国的航天筑梦之旅未来还将有无限可能。作为中国行星探测的重要起始站,“天问一号”的遨游太空之旅即将起航,未来,它将用科研事实揭开火星的奥秘,解答人类跨越千年的“天问”!