京華時(shí)報(bào)製圖謝瑤
昨天,中國(guó)第一個(gè)火星探測(cè)器和和火星車外觀設(shè)計(jì)構(gòu)型揭開(kāi)面紗,中國(guó)火星探測(cè)工程名稱和圖形標(biāo)識(shí)也正式向全球徵集。中國(guó)火星探測(cè)將在2020年實(shí)現(xiàn)“環(huán)繞、著陸、巡視”三個(gè)目標(biāo)的同時(shí),在2030年實(shí)現(xiàn)火星表面取樣返回。
京華時(shí)報(bào)記者潘珊菊
全球徵名今年11月10日截止
我國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù)已經(jīng)中央批準(zhǔn)立項(xiàng),為擴(kuò)大工程的社會(huì)影響,昨日,國(guó)防科工局正式啟動(dòng)中國(guó)火星探測(cè)工程名稱和圖形標(biāo)識(shí)全球徵集活動(dòng)。據(jù)了解,本次名稱徵集將歷時(shí)四個(gè)月,中選者可獲得證書(shū)和現(xiàn)金獎(jiǎng)勵(lì),截至北京時(shí)間11月10日24點(diǎn)之前,參與者可將個(gè)人作品提交至國(guó)家航太局網(wǎng)、中國(guó)探月與深空探測(cè)網(wǎng)、中國(guó)火星探測(cè)微信平臺(tái)。
國(guó)防科工局相關(guān)人員表示,作品提交需符合國(guó)家商標(biāo)法的有關(guān)規(guī)定,具有創(chuàng)新獨(dú)特和延伸性。同時(shí),符合中國(guó)火星探測(cè)理念和工程特點(diǎn),體現(xiàn)中華民族文化精神和社會(huì)道德風(fēng)俗,體現(xiàn)科技與文化的有機(jī)融合。文字不用生僻字、同音字、歧義字。提交名稱不用現(xiàn)代人名、城市名、企業(yè)名,不要提交已經(jīng)徵集的相同名稱。提交名稱每人不超過(guò)3個(gè),必須包括不多於200字的創(chuàng)意説明或背景闡述。而圖形標(biāo)識(shí)設(shè)計(jì)應(yīng)包括彩色稿和黑白稿兩種設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)圖稿。
徵集活動(dòng)分提交、打分、網(wǎng)路投票、確定三甲、程式報(bào)批出結(jié)果五個(gè)階段。最終主辦方將確定名稱和圖形標(biāo)識(shí)前三甲作品按程式報(bào)批,確定1個(gè)中國(guó)火星探測(cè)工程名稱和圖形標(biāo)識(shí)最終入選方案,適時(shí)舉行發(fā)佈儀式公佈結(jié)果,並向進(jìn)入前八強(qiáng)圖形標(biāo)識(shí)作品的作者頒獎(jiǎng)。
對(duì)於首次火星探測(cè),到2030年我國(guó)將要實(shí)現(xiàn)“兩步走”。第一步是通過(guò)一次發(fā)射來(lái)完成火星環(huán)繞探測(cè)、著陸火星表面和展開(kāi)巡視探測(cè)任務(wù)。第二步則是實(shí)現(xiàn)火星表面取樣返回。
昨日,發(fā)佈會(huì)首次公佈了我國(guó)火星探測(cè)器的外形設(shè)計(jì)。從外形來(lái)看,這個(gè)火星探測(cè)器基本上與我國(guó)將於2020年發(fā)射的真實(shí)探測(cè)器一致。具體來(lái)説,火星探測(cè)器分為兩個(gè)部分,下面是具有太陽(yáng)翼的方形結(jié)構(gòu),有點(diǎn)像一顆衛(wèi)星。頂部則是一個(gè)包裹著火星車的艙形結(jié)構(gòu)。
2020年前後僅3次發(fā)射機(jī)會(huì)
和月球探測(cè)相比,探測(cè)更為遙遠(yuǎn)的火星難度更大,受天體運(yùn)作規(guī)律的約束,火星和地球都在圍繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn),每26個(gè)月才有一次火星探測(cè)有利發(fā)射時(shí)機(jī)。從現(xiàn)在起到2020年前後僅有的3次發(fā)射機(jī)會(huì),將有4次火星探測(cè)任務(wù)發(fā)射,在國(guó)際上將迎來(lái)火星探測(cè)的高峰。中國(guó)實(shí)施首次火星探測(cè)任務(wù),是探月工程之後我國(guó)深空探測(cè)又一重大科技工程。
“每隔2年多才有一次機(jī)會(huì)能夠讓探測(cè)器從地球飛向火星,所以在發(fā)射窗口上有著很高的要求?!睆垬s橋説,如果趕不上就要等下一個(gè)2年多,目前離發(fā)射還有4年左右時(shí)間,因此進(jìn)度非常緊張。
據(jù)介紹,從1960年10月10日前蘇聯(lián)發(fā)射“火星1960A”探測(cè)器至今,人類共組織實(shí)施了43次火星探測(cè)任務(wù),成功或部分成功22次,另有一次正在飛往火星,技術(shù)上已成功實(shí)現(xiàn)了越飛、環(huán)繞、著陸、巡視等探測(cè)。
中國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù)工程副總指揮、探月與航太工程中心主任劉繼忠表示,中國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù),不僅要實(shí)現(xiàn)環(huán)繞火星全球遙感探測(cè),還要突破火星進(jìn)入、下降、著陸、巡視、遠(yuǎn)距離測(cè)控通信等關(guān)鍵技術(shù),真正進(jìn)入深空,走近火星。
□火星探秘
火星探測(cè)器將如何發(fā)射並著陸?
中國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù)工程總設(shè)計(jì)師張榮橋説,2020年中國(guó)首次火星探測(cè)一次實(shí)現(xiàn)“環(huán)繞、著陸、巡視”三個(gè)目標(biāo),首次發(fā)射預(yù)期在2020年7月至8月之間,由長(zhǎng)征五號(hào)運(yùn)載火箭在海南文昌發(fā)射場(chǎng)入軌,直接進(jìn)入地火轉(zhuǎn)移軌道。
據(jù)張榮橋介紹,火星距離地球最遠(yuǎn)達(dá)4億公里,探測(cè)器在器箭分離後經(jīng)過(guò)約7個(gè)月巡航飛行被火星捕獲,環(huán)繞器環(huán)繞火星飛行後要與著陸巡視器分離,然後進(jìn)入任務(wù)使命軌道開(kāi)展對(duì)火星全球環(huán)繞探測(cè),同時(shí)為著陸巡視器開(kāi)展中繼通訊,這在軌道設(shè)計(jì)上就要兼顧環(huán)繞和著陸的需求。
“火星探測(cè)器下面像衛(wèi)星一樣的部分,就是未來(lái)將留在火星軌道上,進(jìn)行環(huán)繞探測(cè)的環(huán)繞器,它會(huì)像火星的衛(wèi)星一樣,完成‘繞’的任務(wù),從高空對(duì)火星進(jìn)行遙感探測(cè)?!睆垬s橋説,包裹著火星車的艙體,就是護(hù)送它降落火星的著陸艙,它將承擔(dān)突破火星大氣層的任務(wù)。
另外,著陸巡視器與環(huán)繞器分離後進(jìn)入火星大氣,經(jīng)過(guò)氣動(dòng)外形減速、降落傘減速和反推發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力減速,最後下降著陸在火星表面,火星車駛離著陸平臺(tái),開(kāi)始火星表面巡視探測(cè),要探測(cè)火星的形貌、土壤、環(huán)境、大氣,研究火星上的水冰分佈、物理場(chǎng)和內(nèi)部結(jié)構(gòu),並實(shí)時(shí)傳回地面,供科學(xué)家研究。
火星車能源供給比月球車?yán)щy?
“它外觀上類似于載人航太的返回艙。在實(shí)際的工作過(guò)程中,通過(guò)大氣減速後要把傘打開(kāi);之後要把大底拋掉,利用反噴發(fā)動(dòng)力來(lái)反噴進(jìn)行制動(dòng),最後離火星表面很近的時(shí)候利用支撐腿、減速機(jī)構(gòu)來(lái)減速。”張榮橋説。
由於遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸?shù)拇髸r(shí)延,要求火星車必須具有很高的自主能力。同時(shí),火星光照強(qiáng)度小,加上火星大氣對(duì)陽(yáng)光的削減作用,火星車能源供給也比月球車更為困難。
“這些都使得首次火星探測(cè)任務(wù)更具難度和複雜性。火星探測(cè)絕不是以往工程的簡(jiǎn)單複製。”張榮橋説,今年年初火星工程立項(xiàng),在陌生環(huán)境中要實(shí)現(xiàn)“環(huán)繞、巡視、著陸”,有著一定技術(shù)難點(diǎn),正是對(duì)火星情況的不確定性,才激發(fā)人類探測(cè)的興趣,在國(guó)外火星探測(cè)成功率不到50%。
人類為什麼要不斷探測(cè)火星?
從上世紀(jì)60年代到現(xiàn)在,人類已經(jīng)開(kāi)展了43次火星探測(cè)任務(wù),成功的僅有一半。我國(guó)在成功實(shí)現(xiàn)載人航太和探月工程之後,開(kāi)展火星探測(cè)是一種必然選擇。
為什麼要進(jìn)行火星探測(cè)?火星,是太陽(yáng)系中離地球較近的行星,而且自然環(huán)境與地球最為類似,是人類開(kāi)展行星際探測(cè)的首選目標(biāo)。在太陽(yáng)系中,金星和火星都是地球的近鄰。但是,金星上的環(huán)境過(guò)於嚴(yán)酷,溫度超過(guò)450℃,濃密的大氣中充盈著硫酸液滴,氣壓高達(dá)地球大氣壓的近百倍,而火星則是繼月球之後人類的又一塊新大陸。
相關(guān)專家表示,地球和火星,就像是太陽(yáng)系裏的兩兄弟。火星上也有大氣,還有著跟地球相似的自轉(zhuǎn)週期,也有春夏秋冬四季更疊。人們現(xiàn)在關(guān)注宇宙起源、生命起源,更關(guān)注火星是我們地球的過(guò)去還是地球的未來(lái)。儘管我國(guó)在探測(cè)火星的過(guò)程中會(huì)遇到很多挑戰(zhàn),但可以通過(guò)科學(xué)的思維和手段來(lái)解決。
□盤點(diǎn)
人類歷史上的火星任務(wù)
人類使用空間探測(cè)器進(jìn)行火星探測(cè)的歷史幾乎貫穿整個(gè)人類航太史。1960年,前蘇聯(lián)向火星發(fā)射了第一枚探測(cè)器。緊接著就在四天以後,第二枚火星探測(cè)器升空。然而這兩枚火星探測(cè)的先行者卻連地球軌道都沒(méi)能到達(dá)。
1964年,美國(guó)也先後向火星發(fā)射了兩枚探測(cè)器:水手3號(hào)和水手4號(hào)。其中,水手3號(hào)發(fā)射升空,成為人類有史以來(lái)第一枚成功到達(dá)火星併發(fā)回?cái)?shù)據(jù)的探測(cè)器;水手4號(hào)于1965年7月14日在火星表面9800千米上空掠過(guò)火星,向地球發(fā)回了21張照片。
伴隨著陸續(xù)的火星探測(cè)計(jì)劃,人類開(kāi)始在火星上有了新發(fā)現(xiàn)。2004年,歐洲航太局宣佈,“火星快車”探測(cè)器發(fā)現(xiàn)火星南極存在冰凍水。這是人類首次直接在火星表面發(fā)現(xiàn)水。
緊接著人類有了把人送上火星的想法。2004年美國(guó)總統(tǒng)布希宣佈,爭(zhēng)取在2020年後以月球?yàn)榛匕讶怂蜕匣鹦?。時(shí)隔4年後,俄羅斯空間研究所也宣佈,爭(zhēng)取在2025年前把一名俄羅斯宇航員送上火星。目前美國(guó)宇航局?jǐn)M訂了載人登陸火星的新計(jì)劃,打算在2031年2月派宇航員遠(yuǎn)征火星。按照計(jì)劃,重達(dá)400噸的載人飛船從地球飛到火星,將需六七個(gè)月的時(shí)間,加上在火星停留及返回,整個(gè)過(guò)程約需30個(gè)月。
□徵名方式
國(guó)防科工局向社會(huì)徵集航太工程名字並不是首次,此前“嫦娥三號(hào)”月球車命名“玉兔”、中國(guó)空間站取名“天宮”、“嫦娥四號(hào)”探月都來(lái)自社會(huì)各界人士的集思廣益。2013年,經(jīng)過(guò)1個(gè)月多提交作品和網(wǎng)友投票,月球車“玉兔”從“探索號(hào)、攬?jiān)绿?hào)、錢學(xué)森號(hào)、追夢(mèng)號(hào)”等10個(gè)名稱中脫穎而出。專家説,在中華民族神話傳説中,嫦娥懷抱玉兔奔月。玉兔善良、純潔、敏捷的形象與月球車的構(gòu)造、使命既形似又神似,反映了我國(guó)和平利用太空的立場(chǎng)。
國(guó)家航太局網(wǎng)頁(yè):http://www.cnsa.gov.cn/ 中國(guó)探月與深空探測(cè)網(wǎng)頁(yè):http://www.clep.org.cn/中國(guó)火星探測(cè)微信號(hào):zg-hxtc
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