中国将于2020年发射火星探测器,探测器外形设计首次公布

2016年08月24日 11:59  

国家国防科工局:中国火星探测计划全球征名启动

国家国防科工局消息,今天,中国火星探测工程名称和图形标识全球征集活动正式启动,并首次向全球公布我国首个火星探测器和火星车的外观设计构型。

中国首次火星探测任务于今年1月正式立项,计划将于2020年实施,分两步进行,首次探测将实现“环绕、着陆、巡视”三个目标,这是世界目前为止跨越最大的一次火星探测,面临极大挑战。

此次进行名称和图形标识征集的我国火星探测工程,是我国在深空探测领域的一次重要任务,也将是中国人在宇宙空间中,迄今为止迈出的最远一步,同时难度也最大的。本台记者就中国火星探测计划,独家专访了我国火星探测任务工程总设计师张荣桥。

中国第一个火星探测器外观设计构型图。

独家专访中国火星探测工程总师张荣桥:中国火星探测两步走 工程进展顺利

张荣桥介绍,人类火星探测已经有50多年历史,美国、俄罗斯、欧空局、印度日本等都曾经组织实施了火星探测活动。相比之下,我国的火星探测活动虽然起步较晚,但是目标更加明确,计划在2030年前后完成“两步走”火星探测。

中国首次火星探测任务工程总设计师 张荣桥:对于我们火星探测经过多年论证,综合考虑我们的技术积累,考虑国际大发展的趋势,我们要赶超。所以我们在火星探测工程总体路线上是两步走。第一步是一步实现绕着巡,(第)二步完成采样回,到2030年(完成)。

对于首次火星探测,我国提出第一步就是通过一次发射,来完成火星环绕探测,着陆火星表面和展开巡视探测任务。第二步就要实现火星表面取样返回。和月球探测相比,探测更为遥远的火星,有着更多的限制和困难,尤其是火星和地球都在围绕太阳公转,每隔两年多才有一次机会,能够让探测器从地球飞向火星,所以在发射窗口上有着很高的要求。

中国火星探测任务工程总设计师 张荣桥:这项工程的后墙是不能推的,因为火星探测有一个特点,26个月才一次机会,你一推赶不上就26个月之后,两年多。所以后墙不倒,我们现在瞄准的是2020年的7至8月份,现在来看还有四年。进度很紧张。

同时,张荣桥总师向我们透露,目前我国火星探测相关的航天器研制进展顺利。

中国首次火星探测任务工程总设计师 张荣桥:实际上2014年9月2号工程已经进入了方案阶段研制,通过20个月方案阶段论证。目前已经转入初样阶段的工程,初样阶段的研制实际上就是单体产品的生产,分系统的生产,测试。需要持续2年多的时间。目前来看尽管工程难度很大,但是总体的推进还比较顺利。

首次公布火星探测器的外形设计

在今天的火星探测工程名称和图形标识征集现场,还首次公布了我国火星探测器的外形设计。那么,火星探测器为什么要设计成这个形状,它和我们过去所见过的航天器相比又有什么不同呢?

此次公布的我国火星探测器外形,基本与我国将于2020年发射的真实探测器一致,从外形看,我国火星探测器分为两个部分,下面是具有太阳翼的方形结构,有点像一颗卫星,而顶部则是一个包裹着火星车的舱型结构。张荣桥告诉我们,这样的结构,是针对我国火星探测两步走中,第一步实现“绕、着、巡”而设计的。

(着陆器)

(火星车)

中国首次火星探测任务工程总设计师 张荣桥:这个探测器也是组合体形式,因为我们要实现环绕,就有环绕器;要实现着陆和巡视,就要有着陆舱的结构,保证巡视系统能进入火星大气中,并且安全着陆;另外还有巡视器,俗称火星车。

张荣桥说,火星探测器下面像卫星一样的部分,就是未来将留在火星轨道上,进行环绕探测的环绕器,它会像火星的卫星一样,完成“绕”的任务,从高空对火星进行遥感探测。而包裹着火星车的舱体,就是护送它降落火星的着陆舱,它将承担突破火星大气层的任务。

中国首次火星探测任务工程总设计师 张荣桥:它外观上类似于载人航天的返回舱。在实际的工作过程中,通过大气减速后要把伞打开;之后要把大底抛掉,利用反喷发动力来反喷进行制动,最后离火星表面很近的时候利用支撑腿, 减速机构来减速。

张荣桥说,月球表面没有大气,而火星则有大气层覆盖,这就需要我们充分借鉴和利用载人航天工程和探月工程中积累的技术成果。但是探测火星最大的难度,其实是来自于火星环境中的大量未知因素。

中国首次火星探测任务工程总设计师 张荣桥:伞,载人航天用过,着陆腿在月球探测也用过,但是在火星上我们要通过多种减速手段组合来减速,关键是这些不同的环节在我们并不确定的火星环境中如何协调,有效地完成使命,这是难题。

从月球到火星 征天路再出发

探测火星有着很高的技术难度,必须要结合航天已有的经验,循序渐进地进行。目前,中国航天的脚步已经抵达了月球,而这只是深空探测的起点。即将展开的火星探测任务,则标志着中国人进一步迈入深空。

事实上,探月工程只是深空探测的起点,也是人类进入浩瀚宇宙的第一个落脚点。2004年,我国探月工程正式启动,“绕”、“落”、“回”是在工程启动时就制定的“三步走”计划。经过10多年的努力,我国已经圆满完成了“绕月”、“落月”的任务,并对采样返回阶段的再入回收技术进行了摸索,取得丰硕成果。

在实现了月球探测之后,下一步,我国深空探测的目标是更为遥远的火星。而在探月工程的成功经验,都为火星探测任务奠定基础。

首次火星探测任务探测器系统总设计师 孙泽洲:在轨道设计方面,我觉得在很大程度上可以借鉴我们在探月工程中很多的轨道设计方法和轨道的设计的这个经验。

除了奔向火星的准确入轨问题,由于火星距离地球最近也有5500万公里,是地球和月亮间距离的140多倍,对于航天器的控制和测控,也是一大难点。而目前我国在探月工程中所建立的地面测控网络,已经初步具备了为火星探测提供测控通信服务的能力。

首次火星探测任务探测器系统总设计师 孙泽洲:我们现在给“嫦娥工程”,就是探月工程支撑的这些建设的这个地面测控网,可以很好的服务于火星探测,以至于以后我们更远的深空探测都可以。

火星:地球的过去还是未来?

如果说探月只是迈入深空的敲门砖,那么探测火星,就是真正地迈入深空。从上世纪60年代到现在,人类已经开展了43次火星探测任务,成功的仅有一半。这颗红色星球到底有什么吸引力?我国即将启动的火星之旅,又将会发现什么秘密?

地球和火星,就像是太阳系里的两兄弟。火星上也有大气,还有着跟地球相似的自转周期,也有春夏秋冬四季更迭。月球和地球相隔38万公里,而火星到地球要远数百倍,最远时上千倍,但具备了探月能力,探测火星也具备可行性。

中国首次火星探测任务工程总设计师 张荣桥:人们现在关注宇宙起源生命起源,更关注火星是我们地球的过去还是我们地球的未来

火星距地球遥远 信号传输是难题

不过,遥远的距离也给探测器带来挑战,同样的信号,从火星发射到地球接收,比从月球发过来接收要弱一百万倍。除了衰减,信号传输的延迟问题也更加致命。

中国首次火星探测任务工程总设计师 张荣桥:你想给它发一个指令让它做一个动作,你这边发出之后,那个指令23分钟才到达,执行的如何它要反馈回来又要23分钟。

这就意味着,如果我们要在地面上针对火星探测器的情况进行指挥,40多分钟后,火星上的探测器才能够接受到命令。而对于全世界的科学家来说,探索火星最大的问题,在于它是一个未知大于已知的神秘星球,而要揭开这些秘密,只能依靠科学的思维和手段。(央视网)

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