中国火星探测“借船出海”
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作者: 易 林
继载人航天、嫦娥工程之后，在不久的将来，首个中国研制的火星探测器将在更遥远的火星上空出现，中国将展开自己的火星探测活动。2009年10月，中国首颗火星探测器“萤火一号”将搭载在俄罗斯“火卫一土壤”探测器上，由联盟号火箭发射升空。中俄火星探测器将在两年间联合完成对火星环境的掩星探测。
中俄携手共探火星
火星，这个神秘的红色星球，始终吸引着人类探索的目光，前苏联和美国等国家先后对它进行了探测。它有两个十分著名的卫星，分别为火卫一和火卫二。火卫一是火星的两颗卫星中较大的一颗，直径有26千米，是太阳系中最小的卫星之一，也是离火星较近的一颗。火卫一与火星之间的距离是太阳系中所有的卫星与其主星的距离中最短的，从火星表面算起，只有6000千米，而且它一直没有任何地质变化，至今还保持着原始的模样。
因此，研究火卫一土壤物质的构成情况，确定火星土壤的成分及其物理机械性能和磁性，将拓宽人们对火星的认识，了解火星的过去和演变过程，并预测未来，尤其是考察火星上有没有水源和水质情况，从而最终找到火星上有没有生命这一重要线索。这也将推进人类对太阳系形成的探索，也有利于科学家们进一步了解太阳系以及地球产生和发展的历史。
自苏联于1962年发射“火星一号”探测器前往火星探险失败后，苏联，俄罗斯从未放弃过登陆火星的梦想。虽然俄罗斯多次向火卫一发射探测器，均以失败告终，但也取得了一些重要的科研成果，在星际探测领域积累了相当丰富的经验。
从1985年就开始研制标准化的火卫一火星探测器，在设计制造探测器方面有着丰富经验的俄罗斯著名拉沃奇金科研生产联合公司和其他数十家大型航天公司都将参与“火卫一土壤”探测项目。目前，美国航宇局和欧洲空间局部没有火卫一探索计划，俄罗斯科学院院长尤里’奥西波夫认为，俄罗斯的“火卫一土壤”样品提取计划是独一无二的，该项目是俄罗斯在重返行星探测道路上所迈出的决定性一步。
“火卫一土壤”探测器的发射和开展探测任务的时间初步定为2009年10月，由天顶号火箭从拜科努尔发射场发射，届时火星距离地球最近。探测器发射升空飞行11个月左右的时间后才能进入火星轨道，探测器进入环绕火星轨道后，将在火星800千米至8万千米的轨道上进行多项科学探测。
2011年8月，“火卫一土壤”将从火卫一上挖取0.1千克～0.2千克土壤和岩石样品后，启程返回地球。按照此前的构想，“火卫一土壤”探测器进人火星轨道后既而转向火卫一轨道并着陆。着陆舱和探测器分离后，将自行按照设计的程序完成计划操作。探测器在火卫一表面进行科学实验项目，提取土壤样本，然后依靠自身的引擎返回地球，而探测器的主体部分将留在火卫一表面，作为将来长期研究的平台，继续对火卫一进行探测，观测火星气候状况并对火星附近的太空进行探测研究。
2007年，俄方邀请中方参与“火卫一土壤”计划，提议共同发射一颗由中国研制的火星探测器。6月27日，中俄签署《中国国家航天局和俄罗斯联邦航天局关于联合探测火星――火卫一合作的协议》，双方确定于两国将于20D9年联合展开火星探测项目。
通向火星的艰难之路
在航天界，火星有着“航天器墓地”的恶名。自从人类进入航天8寸代以来，已向火星发射了30多个各类探测器，但在这些探测中，有三分之二的探测活动都以失败告终。最近的一次火星探测是2008年美国的“凤凰”号火星探测器成功着陆火星。但该次行动由于对火星表面极端环境估计不足，加之探测器本身故障，导致“凤凰”号探测器被“冻死”在火星表面上。
除了探测器本身的问题外，大推力运载火箭也是横亘在火星探测之路上的巨大障碍：要让探测器脱离地球引力必须达到第二宇宙速度，也就是112千米／秒，这样才能确保探测器进行星际航行，驶向其他星体。而我国运送“嫦娥一号”探月卫星的火箭最大速度也不过10.9千米／秒。毋庸讳言，我国现在还不具备独自将探测器送入火星轨道的能力。
另外，地球与火星之间相距约3.5亿千米，探测器的信号对航天测控显得尤为重要，但在茫茫太空，受自身条件所限，探测器不可能具备大功率发射器，因此信号十分微弱。而收不到信号就无法判断探测器是否入轨，也无法对探测器的飞行轨迹做出调整。由此看来，俄罗斯和美国所拥有庞大的深空探测网就显得不可或缺。而我国目前所拥有的国土测控站和少数测量船则在此重大任务面前显得力不从心。
俄罗斯科学院通讯院士米哈伊尔・马洛夫院士表示，探测火星小卫星的最大考验在于远距离测控水平，如何对于3亿千米之外的小卫星进行控制和通信，将是火星探测的关键。要达到远距离测控水平，各项数据要求都非常高：一是探测器登陆火卫一的地点误差要控制在1千米～3千米范围内，因为整个火卫一的直径仅有26千米；二是要保证探测器登陆日寸的安全，其降落速度要控制在每秒1米左右。为了保障探测项目顺利完成，俄罗斯科学家还将开发全新的地面高精度跟踪观测与指挥系统。
不可或缺的外部合作
空间探测项目投入之大、技术要求之高，仅凭一国之力往往难以完成。中国是一个发展中国家，今后很长一段时期内仍将处于社会主义初级阶段，目前对空间探测活动的投入十分有限，技术和经验还比较欠缺。我国想要在深空探测研究中占有一席之地，开展国际合作就成了较实际可行的办法。因此，我国在深空探测活动中采取“借船出海”的办法，与欧空局、俄罗斯等宇航机构部有合作。
出于历史原因，我国的航天活动与苏联，俄罗斯有较深的渊源，即便是现在，也能在神舟飞船、“飞天”航天服上看到俄罗斯技术的影子。与俄罗斯联合开展火星空间环境探测，就是一个很好的例证。通过合作，我们可以获得技术支持、减轻经济负担、学习技术与管理经验，从而促进我国空间探测的发展。
俄罗斯在经历了多次大规模的火星探测后，已拥有充足的探测技术及丰富的探测经验，探测器、大推力火箭、深空遥测三项关键技术部已不存在大的障碍。中国这些年通过加大对航天计划的投入，取得了一系列令人瞩目的成就，但技术上的不足依然是中国航天发展的拦路虎，想要解决这些发展中的问题，不可能一蹴而就，没有几十年时间的积累，中国航天还是无法与俄美比肩的。
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