中国深空探测提速

计划渐行渐近。如果没有意外，今年的10月，中国研制的首个火星探测器 “萤火一号” 将和俄罗斯的“福布斯－土壤”卫星一起，搭乘“天顶”号运载火箭从拜科努尔航天中心发射升空。

不过，这已经是一个被延迟的发射计划。记者了解到，“萤火一号”原计划于2009年10月随俄罗斯的卫星升空，后因故该发射计划推迟到了2011年的10月。俄罗斯方面的推迟发射也给中国方面带来了损失，因为除了维护方面的成本，中国还不得不对一些系统进行更新。

除了与俄罗斯的合作项目以外，中国自主探测火星的行动已经悄然进行。虽然相关项目还没有被国家正式立项，但是记者从中国空间技术研究院有关专家那里获悉，该院以“嫦娥一号”卫星平台为基础，综合应用月球探测一、二期工程技术，已经研究并提出了我国自主火星环绕探测的技术方案，目前正在开展相关技术攻关。据悉，我国自主火星探测器的科学载荷重量达100公斤以上，科学探测能力将大大提高。

中国科学院院士、嫦娥工程核心专家叶培建认为，我国已具备自主开展到达距地球约4亿公里远的火星进行探测的前提条件。此外，火星探测的部分关键技术先期已开展研究并有一定基础，尤其是地面测控系统建设的64米大口径天线完善了我国深空测控网，为火星探测任务的实施提供了基础条件。因此他建议，我国需要尽快实施独立自主的火星环绕探测。

而相关部门也已经开始着手建立探测火星专家组，此后，经过论证和立项工作后，探测火星将进入实际操作阶段。

根据专家们的设想，我国探月与探测火星并不互相影响，两者可同时进行。叶培建说，如果火星探测项目被国家尽快立项，最佳的发射时间应该在2013年，此时火星和地球距离最合适。

对此，《国际太空》杂志副主编、航天专家庞之浩解释说，地球是太阳系从内到外的第三颗行星，火星是第四颗行星，它们的运行一个在里圈，一个在外圈，但是彼此之间距离遥远，其最近的距离一般也在5500万公里以上，为了节省探测器入轨或者登陆火星的飞行时间及能源消耗，需要选择地球火星之间理想的飞行线路。

科学研究发现，由地球飞往太阳系其他行星，最经济的轨道就是双切轨道，即与地球轨道和目标行星轨道都相切的日心椭圆轨道，采用这种轨道可以很好地利用地球和其他行星的公转运动。庞之浩说，探测器飞往火星其飞行线路要与地球外切，与火星内切，沿着最省能量轨道飞行，而这就要选择合适的时间窗口。由于火星的直径为地球的一半，自转轴倾角、自转周期和地球相近，公转一周需要686.98天，几乎是要花地球公转一周两倍的时间。计算发现，火星与地球每15~17年有一次最近的机会，每26个月，会有一次相对较近的机会。因此2013年就是一个好机会，如果错过就要等到2016年。

深空探测计划已经出炉

根据叶培建的设想，我国深空探测战略是按月球探测、行星际探测两大主线开展探测活动。目前我国深空探测的主要目标是月球，探月工程是我国向深空探测迈出的第一步，将在2020年前完成“绕”、“落”、“回”三个步骤，2025年我国将实现首次载人登月。而我国的行星际探测包括火星探测，大行星、小天体探测。

叶培建提出，到2015年，我国要掌握无大气天体的环绕、着陆、巡视的技术，具备对火星的空间探测能力。另外，在实施火星环境等科学探测的同时，他提出，在2015年并行开展金星探测。

“到2020年，我国深空探测的发展目标是掌握月球取样返回技术；具备在距地球约4亿公里的有大气天体的着陆和巡视能力；掌握行星借力飞行等关键技术。具体来说，包括月球探测三期工程；火星、金星和小天体多目标探测任务；建立月球基地任务；火星的着陆和巡视探测；金星环绕探测。”叶培建说，在此之后，到2030年，我国将具备对距地球约4亿公里远的天体的取样返回能力，具备10亿公里远天体的探测能力，另外还将进行木星及更远的探测，以及火星采样返回。而要实现这一目标，中国目前需要建立专职管理机构。

探测器“刹车”面临考验

庞之浩说，深空探测是一种高风险的行动，其中在进行行星、小行星等其他目标的探测时，探测器入轨是最大的一个难题，从上个世纪50年代末以来，前苏联、美国、日本等国的一些探测器发射失败有很多都是入轨困难造成的。

“发射的一些探测器要么就是飞过去了，要么就是撞上了。”庞之浩说准确掌握探测器的制动时间非常重要，“踩刹车”必须恰到好处才行，早了、晚了或者太急都会出现无法挽回的后果。据了解50多年来，原苏联、俄罗斯、美国、日本和欧洲共计划了40余次火星探测，其中2/3以失败告终，这里面绝大部分都与“刹车”时间控制不当有很大的关系。

“因此，入轨控制技术的高低直接关系到深空探测器发射的成败。近些年，美国发射火星探测器，最紧张的就是入轨那一段，我们的‘嫦娥一号’、‘嫦娥二号’发射也都是如此。”庞之浩说，在其他各类探测器的发射中，入轨控制依旧是一个核心问题。

目前我国正在加快进行深空探测网的建设，现在已经确定的有喀什、佳木斯和南美洲三个测控站，按照计划安排，预计2012年建成国内深空探测网部分，2016年建成国外部分。这三个测控站建成以后，我国就能够更好地进行深空探测了。以后无论是探测火星、金星还是其他的一些探测目标，深空探测科研人员就可以更好地进行跟踪了。

中国还不算深空探测强国

中国科学院院士、中国地球空间双星探测计划首席科学家刘振兴告诉记者，两次月球探测活动的圆满成功使我国突破了地球外天体环绕探测关键技术，研制了探测器、深空测控网、运载火箭等一系列功能单元，同时建立了基本配套的深空探测工程体系，为后续任务和深空探测奠定了坚实的物质和技术基础，标志着中国已经进入了世界深空探测大国的行列，但是目前还算不上深空探测强国。

“只有将来其他国家所进行的火星等探测项目，我们也能够独立实施，并且还能够实施其他国家还没有进行的一些深空探测项目，才能有资格说我们进入了深空探测强国的行列。”刘振兴说。

“在深空探测方面，我们只是一个后来者。”庞之浩说，目前世界几个航空大国或者机构的未来深空探测规划已经涵盖整个太阳系，既有以增强科学认知为主的科学探测活动，又有以扩大人类活动空间为最终目标的探索活动，其中月球、火星、金星成为这些国家和机构深空探测的重点。

目前，除了各大行星及矮行星以外，小行星和彗星也成了世界各航天大国和机构深空探测的重要目标，对此，庞之浩解释说，小行星和彗星有可能保留宇宙起源时留下的一些物质，研究它们对探讨宇宙和太阳系起源及演化、行星演化和地球科学都有重要的意义，另外研究小行星还有可能预防小行星撞地球。

其实，从上个世纪50年代末开始，前苏联和美国的探测触角就已经延伸到了太阳系的很多角落，火星、金星等行星及小行星和其他一些天体上或者附近都留下了他们探测的足迹，并且50多年来，美国的深空探索一直在持续进行，其探索的足迹已经扩展到了太阳系各个行星及一些矮行星、小行星、彗星等多个区域，美国已经成为世界上首屈一指的深空探测强国。

庞之浩透露，现在火星已经是美国的重点探测目标。他告诉记者，火星是当前深空探索最为热门的目标，除了美国以前成功发射、但是已经报废的多个火星探测器，目前火星及火星轨道依旧活跃着地球以外行星上最多的探测器，数量达到五个，其中有三个轨道器，两个着陆器。根据美国的计划，他们将在2025年进行载人探测或者登小行星的行动，另外再以小行星为中转站实施载人探测火星，大约在2035年，美国就会实施载人探测火星的行动，然后就是载人登火星。

“此外，美国2007年9月27日发射的‘黎明’号小行星探测器目前也正在奔赴小行星的路上。”庞之浩说，“黎明”号将远赴火星和木星之间的小行星带，探测灶神星和谷神星两颗人类以前从未尝试接触的天体。而美国耗资约七亿美元的“新地平线”号经过长达九年的太空之旅以后，将在2015年靠近冥王星，对其展开为期五个月的探测。这将是人类第一个造访冥王星的探测器，专家们希望通过它揭开太阳系形成和演化之谜。

“继承了前苏联深空探测遗产的俄罗斯正在谋划着重新上路。”庞之浩说，目前他们也提出了包括载人登火星在内雄心勃勃的深空探测计划。另外，这些年欧洲空间局的深空探测也一直在持续推进中。甚至在深空探索方面，日本也走在了中国的前面。其“月亮女神”计划也是继几十年前美国“阿波罗”号登月计划之后世界上规模最大的月球探测计划之一。另外，现在日本还对火星、金星和小行星等多个天体实施了探测计划，虽然一些行动失败，但他们的探测还在持续。“在这样一种局面下，作为航天大国的中国加快进行深空探测已经成为一种必然。”庞之浩说。

但是欧阳自远也表示，中国的深空探测也必须谨慎、按部就班地进行，要根据我们的国力量力而行，在太阳系的范围之内予以重点突破，不可盲目地一哄而上。而对于更为遥远的宇宙空间，中国现在则根本没有必要考虑用探测器探测的方案。因为人类目前掌握的航天技术还远远不能适应飞出太阳系的需要，即使探测器及飞船的速度可以达到光速，但到离太阳最近的恒星——比邻星飞一个来回，仍需要近十年的时间，在银河系转一圈需要几十万年，要飞出银河系到达最近的仙女座星系，就需要230多万年，而要在宇宙中周游，则需要几百亿年的时间。

“太阳系以外实在是太遥远了，在人类现有技术条件下，我们的探测器难以飞出太阳系，根本没有办法对太阳系以外的宇宙空间进行探测，这个任务只能交给天文仪器的观测和天文学家们的猜想了。”欧阳自远说。

中国科学院空间科学与应用研究中心研究员都亨在接受记者采访时也表示，由于中国深空探测技术能力和技术储备不足，现在对太阳系的一些行星、小行星、彗星以及其他天体的一些基础性研究还十分薄弱，与美国、俄罗斯、欧洲空间局和日本都存在较大的差距，现在加强对其前期研究则是我们深空探测的当务之急。

“深空探测需要有能力把探测器发射到目标天体上以及再收回来，但这并不是深空探测的目标，发射只是一种手段，深空探测最为关键的还是相关研究，如果研究水平不行，就是有能力发射目标探测器也没有多大的用处，因为缺乏以新技术验证为主任务目标的飞行试验只是一种昂贵的浪费。因此中国必须要进行很多基础性的研究工作，而这些工作在没有发射探测器时也能够进行。经济成本及技术的原因，中国短期内不会像美国那样大规模对太阳系的众多天体进行探测，但是对这些天体的前期研究依旧可以进行。”都亨说，有了充分的基础研究，将来中国有条件发射相关探测器时，其研究就可以高水平地进行了。

推荐访问:提速 中国 探测