阿联酋首次火星探测成功发射:牵手“国际联队”,将环绕火星探测两年

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阿联酋首次火星探测成功发射:牵手“国际联队”,将环绕火星探测两年
麻省理工科技评论 2020-07-20

2020-07-20

在中美两国之前,阿联酋拉开 2020 火星探测大幕
航空航天 科学
在中美两国之前,阿联酋拉开 2020 火星探测大幕

火箭来自日本、资金来自阿联酋、美国高校参与研发,一支探索火星的国际联队正式打开了 2020 年火星探测窗口。

北京时间今天 5 时 58 分,载着阿联酋的 “希望号” 火星探测器,由日本出产的 H-2A 火箭在日本的种子岛宇宙中心成功点火升空,约 1 小时后,探测器与火箭成功分开,正式奔向火星的探测之旅。

阿联酋首次火星探测成功发射:将环绕火星探测两年

图 | 火箭升空

这不但是阿联酋史上第一次,甚至是阿拉伯世界的首次星际探索。该任务目标是在该国 2021 年建国 50 周年之际,让阿联酋的探测器抵达火星附近,环绕火星进行为期 2 年的探测任务。

阿联酋首次火星探测成功发射:将环绕火星探测两年


今年 7-8 月是火星探测的宝贵“窗口期”。根据火星与地球之间的运动关系,再考虑运载火箭的技术水平,大约每 26 个月才会出现一次合适的火星探测器发射时机。

最开始,中国、美国、欧洲和阿联酋都计划在这个短暂的窗口期里发射火星探测器,2020 年也因此成为人类火星探索的一个大年份。但在疫情之后,欧盟和俄罗斯共同宣布,两者合作的 Rosalind Franklin 探测器的前期工作被疫情拖延,探测计划已经推迟至 2022 年。

如此一来,今年开始前往火星的探测器就仅有中、美、阿三个。

不同于中美两国,首次望向火星的阿联酋此次只进行环绕火星的探索,没有登陆的打算。轨道飞行器将围绕火星运动,观测行星的大气层动态,绘制首张火星气象图。

在进展顺利的情况下,“希望号”将在明年 2 月达到火星附近,消耗航天器一半的燃料进行一次长达半个小时的推进,最终减速进入预定轨道。

阿联酋首次火星探测成功发射:将环绕火星探测两年

图 | 希望号

探测器净重 1500 公斤、宽 2.37 米、高 2.9 米,底部装有 6 个 120 牛的发动机用于轨道控制,侧面有 8 个 5 牛的发动机用于姿态控制,顶部展开的 3 个太阳翼可在火星轨道提供 600 瓦的功率,其探测器的顶部还有一个直径为 1.5 米的高增益天线。

“希望号”配备了 3 台科学仪器,包括一台先进的照相机和两台精密的光谱仪。相机和红外光谱仪,负责研究低层大气的火星云和沙尘暴。还有紫外线光谱仪,负责研究高层大气。

总的来说,“希望号”探测器在预计的服役时间里要实现的科学目标有三个:在全年时间里昼夜不停地收集和追踪火星底层大气中的天气变化,帮助了解火星的气候和气层变化;研究氧气和氢气是如何从火星大气的高层逸散到太空当中;低层大气的变化是如何推动气体逸散到太空。

“希望号”预计工作寿命是一个火星年,相当于两个地球年,每天都要不分昼夜地跟踪火星的气象变化,收集数据以帮助科学家了解火星气候和大气层变化。

虽然 “希望号” 探测器的目标只是在环火星轨道进行探测任务,在难度上与中、美将要挑战的环绕、软着陆加巡逻完全无法相比,但对阿联酋来说,此次火星任务有着更多实际探测以外的意义。

阿联酋首次火星探测成功发射:将环绕火星探测两年

阿联酋从建国至今不到 50 年,此前在航天领域几乎没有发出过自己的声音,可以说此次任务是阿联酋在世界航天舞台上的正式首秀。

从项目成立开始,阿联酋官方对此次火星探测任务就极为重视。2014 年 7 月,这项火星探测任务由阿拉伯总统亲自对外宣布,同年,阿联酋建立了该国的国家航天局。除了探测火星,阿联酋也希望借此机会提升本国工程师的经验和能力。

要在短短 6 年时间里完成这项复杂的工程,阿联酋除了把发射任务交给日本,在 “希望号” 探测器的研制上也得到了美国科学家的帮助。

而在项目开始之初,阿联酋政府就明确表示,他们不能直接从别国购买探测器,而要本国工程师也参与到项目的研制工作当中。这同样是为该国未来的航天事业积累经验和人才。

从某种角度来说,“希望号”火星探测计划之于阿联酋就像曾经的阿波罗计划之于美国。

目前阿联酋与沙特相似,正在设法减少对石油天然气的依赖,推动该国的经济和产业逐步向高科技、知识型经济转变。在这样的背景之下。阿联酋也期待这次 “希望号” 火星探测计划能像曾经的阿波罗计划一样,激励和鼓励更多阿联酋甚至是整个阿拉伯世界的年轻人,投入到理工科事业当中。

阿联酋火星探测器负责人奥姆兰 · 沙里夫(Omran Sharif)也曾说,“希望号”是对其它火星任务的补充,丰富人类对火星的认知,但更重要的目的是推动阿联酋的教育发展。也正是因为这个出发点,“希望号”计划作为一个研发项目是允许失败的,而重要的是,无论任务成功与否,阿联酋都将从任务当中积累能力、经验和知识。

阿联酋高级科学部长兼项目科学负责人莎拉 · 艾米瑞(Sarah Al Amiri) 认为,这样的项目激励了该国的年轻人,从小孩到大学生的热情都与日俱增,从很多方面来看,即使 “希望号” 在发射台上爆炸,任务也是成功的。

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