关注·火星探测火星：中国来了！中国首次火星全球遥感与区域巡视探测任务已获批立项，首个火星探测器预计2020年发射

成都日报 2016-04-23 22:08 大字

我国火星探测任务

五大科学目标

■火星形貌与地质构造特征

■表面特征与水冰的分布

■火星表面物质组成

■火星大气的电离层以及火星表面

气候环境的特征

■火星的物理场与内部结构

工信部副部长、国家航天局局长许达哲22日表示，我国火星探测任务已正式立项。我国将在“十三五”规划的末年，也就是2020年前后发射火星探测器，一步实现绕火星的探测和着陆巡视，这相当有难度。

“火星探测是空间科学界和航天界关注的一个重大方向，今年1月11日正式批复首次火星探测任务。”许达哲说。因为火星探测每一个窗口（地球与火星最近）要26个月才能遇到，所以正在严密地制定工程计划，争取在2020年这个窗口发射探测和着陆巡视的火星探测器。

许达哲认为，首次火星探测对我国是一个挑战，它将标志中国真正意义上迈入深空探测。

“现在能够成功在火星上着陆巡视的有美国，着陆的有俄罗斯。我们如果一步到位，将是一个很大的跨越。”许达哲说，可以研究火星的土壤、环境、大气。“我们非常关注火星上的水。火星在很多方面跟地球还是比较相近，它有一定的大气。这点和月球又不太一样。”

许达哲介绍说，“十三五”开局之年，我国将实施多项重要航天任务。比如，国家民用空间基础设施工程全面启动建设，嫦娥四号任务全面启动，嫦娥五号进入决战阶段，北斗导航系统加速全球组网，无毒无污染大推力的长征五号、长征七号新一代运载火箭将实现首飞。天宫二号和神舟十一号发射对接，高分三号卫星、风云四号气象卫星以及硬X射线调制望远镜探测卫星、量子科学实验卫星等空间科学新型卫星将实施发射。

“‘十三五\’是中国航天发展的战略机遇期，今年将编制《航天发展‘十三五\’规划》和《空间科学‘十三五\’规划》，发布第四版《中国的航天》白皮书。”许达哲说，从现在起，我国将用5至7年的时间，到2020年前后，完成载人航天、探月工程、北斗导航、高分辨率对地观测系统等现有的重大科技专项；2025年前后，全面建成国家民用空间基础设施，推动空间信息应用规模化、业务化、产业化发展；2030年实现整体跃升，跻身航天强国之列，以航天梦助力中国梦。

1970年4月24日，我国第一颗人造地球卫星“东方红一号”发射成功，标志着中国成为世界上第五个用自制火箭发射国产卫星的国家。今年3月，中央批准、国务院批复，自2016年起将每年4月24日设立为“中国航天日”。今年，首个“中国航天日”的主题是“中国梦航天梦”。

相关新闻

国家航天局局长许达哲：

2030年跻身航天强国之列

工信部副部长、国家航天局局长许达哲22日表示，“十三五”是中国航天发展的战略机遇期。从现在起，用5到7年的时间完成载人航天、探月工程、北斗导航、高分辨率对地观测系统等现有的重大科技专项；2025年前后，全面建成国家民用空间基础设施，推动空间信息应用规模化、业务化、产业化发展；2030年实现整体跃升，跻身航天强国之列。

许达哲是在22日国务院新闻办举行的新闻发布会上介绍首个“中国航天日”及中国航天发展情况时作上述表示的。

“中国空间技术能力步入世界先进行列。”许达哲说。目前，我国在轨卫星数量近150颗。以高分、风云、海洋、资源为代表的遥感卫星，在农业、林业、国土、测绘等领域得到广泛应用。通信卫星形成了稳定高效的商业化运作模式，导航定位卫星步入了产业化的发展轨道。

探秘·火星探测

世界首创绕落巡“三合一”

荒凉，空寂，砾石遍布，黄沙漫天，虽然毫无生气，但在数亿公里外的人类始终对它充满好奇。

这颗红色行星上是否曾经存在过生命？火星与太阳系是怎样起源及演化的？未来能否将火星改造成人类可居住的星球？这些问题让科学家们迫切希望从火星上找到答案。

首个“中国航天日”来临之前，中国首次火星全球遥感与区域巡视探测任务已获批立项，首个火星探测器预计2020年发射飞往火星。

首创一次实现环绕、着陆、巡视

还从未有哪个国家一次实现火星“绕、落、巡”。中国航天科技集团五院火星探测器总设计师孙泽洲说，中国的火星探测任务形式在国外是没有过的。美国的探测环绕就是环绕，巡视就是巡视。“从来还没有哪个国家一次任务就同时实现环绕和着陆巡视。”

他说，这体现出中国在空间技术创新发展中的“首创精神”，也是中国航天工程“快好省”的生动实践。

他说，国外在火星着陆任务之前都有环绕卫星在火星附近，可以对着陆过程以及着陆后的数据通信提供及时支持。而中国的火星着陆巡视器是环绕火星不久后，就要与环绕器分离并降落，这对于着陆后的火星车自主能力提出更高要求。

“另外，这样的任务在轨道设计上更具有复杂性，要兼顾着陆和环绕轨道的要求，增加了任务的难度和复杂度。”孙泽洲说。

他说：“我们希望用有限的经费尽可能多获得一些成果，更高效地推动技术进步。所以我们想结合探月已经走的第一步和第二步的基础，一步实现环绕、着陆和巡视。我们具备了这样的技术条件，希望一步迈得大一点。”

最难减速降落靠探测器自主完成

这样的任务，孙泽洲坦陈，难度非常大。

“这次任务最核心、最难的地方，就是探测器进入火星大气后气动外形和降落伞减速的过程，并且只有一次机会，必须成功。由于地球与火星距离遥远，整个过程无法由地面实时控制，必须依靠探测器自主完成。”孙泽洲说。

自20世纪60年代以来，国际上已实施的42次火星探测任务，成功率仅为52%。

最让这位火星探测器总设计师担忧的是火星大气。“火星大气具有很高的不确定性，有些因素我们还没有认识透，比如火星大气的变化规律、风暴时的特性等。我们现在感觉压力很大，是因为不能掌控的因素很多。如果降落那天真的起了尘暴，就不能降落。”孙泽洲说。

他说，由于没有那么多的推进剂来抵消那么高的速度，所以登陆火星时，99%以上的减速都是靠火星大气的作用。然而，火星的大气和降落伞减速与地球上的相似度不到50%，而且火星的大气难以在地面模拟。“我们只能把各个因素单独分析，开展单项模拟，没办法用一个完整的过程在地面把实际过程模拟出来，这也是我们现在很困惑的事情。但正因为有压力，才能带来技术进步。”孙泽洲说。

曾担任探月工程二期探测器总设计师的孙泽洲说，由于中国火星车将使用太阳能供电，从光照角度考虑，最理想的地方是火星赤道附近，但是火星赤道附近的地形复杂。另外，由于登陆火星99%以上的减速是靠大气减速，因此着陆点海拔越低减速时间越长，登陆越安全。

“综合考虑地形复杂度、高程、光照条件、温度等因素，火星比较适合着陆点在北纬5度至30度的区域。”孙泽洲说。

探测有一半的环节与探月相似

孙泽洲说，探月工程已为火星探测打下了很好的基础，如果没有探月工程，希望火星探测一次就着陆并让火星车走起来，是不现实的。“但是火星探测仅有一半的环节与探月有相似性。”

举个例子，在嫦娥三号任务中，月球的地形地貌具有不确定性，但其他环境因素都在可控范围内，可通过设计规避风险。但火星除了地形以外，其大气情况具有很高的不确定性。

此外，登陆火星需要经过四个阶段：气动外形减速，降落伞减速，反推发动机减速，着陆器的缓冲腿吸收最后的能量。但月球没有大气，登月只有反推发动机和着陆缓冲两个阶段。

孙泽洲说，由于月球距离地球40万公里，而火星距离地球最远时达到4亿公里。在探月工程的带动下，中国已建立深空测控网，能够实现对火星探测器的测控。但是数据还不能实现高速传输，因此未来的火星车操控要比月球车的操控更为复杂。

距离遥远的另一个后果是火星光照强度小，火星大气对阳光还有削减作用，所以火星车的能源供给比月球车更为困难。

新闻链接

探测器揭秘

中国火星探测器由环绕器和着陆巡视器组成。

从地球到火星距离4亿公里，探测器从地球飞到火星的时间会根据发射的窗口期不同而有所差别，大约为6到12个月。每两年多到三年，有一次火星离地球最近。考虑到火星探测器的质量，这个距离将由我国长征五号运载火箭来完成发射。

探测器接近火星后，首先要让它被火星引力捕获，成为环绕火星飞行的探测器。探测器在环绕轨道上做一些轨道调整，同时对仪器进行检测，还将对火星的形貌开展探测。

之后，在合适时机，与环绕器分离的着陆巡视器将进入火星大气，着陆到火星表面并释放火星车，开展巡视探测。与此同时，环绕器继续在轨道上进行科学探测，并为火星车提供对地面的数据中继服务。

本组文图均据新华社

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