中国进入行星探测时代 火星探测“跨越式发展”

欧阳自远

我国首次火星探测任务发射圆满成功，中国月球探测工程首席科学家、中国科学院院士、被誉为“嫦娥之父”的欧阳自远激动万分。“这是中国航天史上历史性的一天，也是具有里程碑意义的事件，它标志着中国航天进入行星探测时代。我们几代航天人的梦想总算实现了。”欧阳自远是最早提出中国火星探测任务的科学家之一。他说，通过一次任务实现火星环绕、着陆和巡视，实现跨越发展，这是中国火星探测的特色。我国火星探测任务起步虽晚，但起点较高，可实现“跨越式发展”。

文、图/广州日报全媒体记者 肖欢欢

“今天终于迈出历史性一步”

欧阳自远是最早一批建议中国制定火星探测计划的科学家，为了火星探测，欧阳自远可谓呕心沥血。“我之前去 一些学校讲课，也有一些人问道，现在我们又不能到火星上住，为什么要花钱去搞火星探测。我也一直在不厌其烦地做科普工作。我始终觉得，一个国家、一个民族，一定要有仰望星空的人，这个民族才有希望。”欧阳自远说，火星现在还有很多谜，通过探测火星，我们对地球的起源和演化，对太阳系的起源和演化，就可以有几个例子来解剖了。

欧阳自远表示，对比地球、月球和火星，通过互相印证可以探索太阳系的起源和演化，所以探测火星的科学意义是非常巨大的。而要推动航天事业的发展，拓展人类对太阳系的认知，必然要走出这一步。“今天，我们终于迈出这一步，这是具有历史性意义的。”欧阳自远说。

欧阳自远说，人类要飞向更浩瀚的太空，探索太空，第一步是登月，第二步就是探测火星，火星探测是当前全球航天探索的重点。火星是地球的姐妹，而火星生命的探寻始终是火星探测的第一个科学目标。从目前掌握的信息看，火星是最有可能诞生生命的天体，因为火星在很多方面都很像地球，它是地球的近邻，它的一天比地球只长一些，而且也有四季气候变化。

欧阳自远表示，在整个宇宙中，地球可以说只是沧海一粟。放眼整个人类历史发展来看，地球受到太多的自然威胁，包括生态环境的破坏等，未来很可能不再宜居了。所以人类不能总是待在摇篮里面，得走出去探索在太阳系里面找到另外一个天体，让它变成人类的第二个“家园”。当然，人类想“移民”火星，必须要对火星的环境进行改造。首先要提高火星的表面温度，让冰盖融化，在火星表面保持液态水，并制造出温室效应。然后在上面种一些低等植物，慢慢改变大气结构，让火星温度接近地球。按照现在的科学认识，这个过程大概需要一两百年时间，改造成功之后人类就可以不穿宇航服在火星上生活了。

首次“探火”有5大科学目标

欧阳自远表示，通过火星环绕探测和巡视探测，主要完成以下五项科学目标：1.火星全球和着陆区地形地貌、地质构造探测与研究，尤其要获取典型地区高精度形貌数据，要为火星拍照；2.火星全球和着陆区土壤厚度、成分及其分布；3.火星全球和表层地下水体的分布，水冰信息等；4.火星重点地区（候选着陆区）的详查；5.火星磁层、电离层、大气层及其气候特征，火星物理场（磁场、重力场）与内部结构探测。

据了解，“天问一号”火星探测器在与“长征五号”火箭分离后，主要经历以下几个阶段：1.中途修正：探测器与运载火箭分离后，经过中途修正和约7个月的飞行抵达火星。2.火星捕获：在“近火点”附近实施制动，也就是“踩刹车”，实现火星捕获，进入周期约10个火星日的“环火”椭圆轨道，再择机实施轨道机动，进入周期约2个火星日的椭圆停泊轨道，完成着陆区预先探测和着陆点调整后，择机释放着陆巡视器。3.中继通信：环绕器随即进行轨道调整，进入中继通信轨道。4.进入、下降、着陆：着陆巡视器与环绕器分离后，进入火星大气层，通过气动外形、降落伞、反推发动机等多级减速和着陆缓冲，软着陆于火星表面。5.车器分离：火星车与搭载平台分离，在火星表面开展巡视科学探测。火星车的设计寿命为92天。此时，环绕器在中继通信轨道上为火星车提供中继通信链路，并开展科学探测，运行约90个火星日后，进行轨道调整，进入遥感轨道，开展科学探测，并兼顾火星车中继通信。

据介绍，“天问一号”探测器由环绕器和着陆巡视器组成，总质量约5吨。环绕器配置了中分辨率相机、高分辨率相机、环绕器次表层探测雷达、火星矿物光谱分析仪、火星磁强计、火星离子与中性粒子分析仪、火星能量粒子分析仪共7种有效载荷，并配备一台环绕器载荷控制器对载荷进行控制和管理。着陆巡视器由进入舱和火星车组成，进入舱完成火星进入、下降、着陆任务。着陆后，火星车将对火星进行遥感探测和区域精细探测。火星车配置了火星表面成分探测仪、多光谱相机、地形相机、火星车次表层探测雷达、火星表面磁场探测仪、火星气象测量仪共6种有效载荷，对火星进行遥感探测和区域精细探测，并通过集成化载荷控制器对载荷进行控制。

火星探测需“步步为营”

欧阳自远说，火星探测是继月球探测之后深空探测的最大热点，是未来载人行星探测的重要目标。他表示，我国火星探测任务起步虽晚，但起点较高。在这次任务中，会发射一个卫星绕着火星飞，全面了解火星，并通过一次任务实现火星环绕、着陆和巡视，实现“跨越式发展”。中国的探测模式是“火星轨道器＋火星车”组合协同工作，也就是天地联合探测，这是中国这次火星探测的特色。

据了解，今年全球有3次火星探测任务，而中国这一次任务的难度是最大的。如果成功实现火星环绕和着陆、巡视探测，将使我国成为世界上第二个独立掌握火星着陆巡视探测技术的国家。而只通过一次发射任务来实现火星环绕和着陆巡视探测，也是火星探测史上首次。

欧阳自远同时表示，火星探测是一项漫长的任务，需要“步步为营”，把每一处技术细节都做到极致，而他也期待着中国首次自主火星探测能取得预期的科学成果，在全人类的火星探测史上做出我国独特的贡献。

来源:广州日报

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