中國火星探測器變軌失敗 剩三天時間搶救(圖)

“螢火一號”征程示意圖

　　本報訊 北京時間昨天凌晨4點(diǎn)16分，中國首顆火星探測器“螢火一號”搭載在俄羅斯“福布斯-土壤”探測器內(nèi)部，由俄羅斯天頂號運(yùn)載火箭在哈薩克斯坦拜科努爾發(fā)射場發(fā)射升空。之后星箭正常分離，將探測器和上面級組合體送入預(yù)定軌道。然而隨后不久，俄羅斯聯(lián)邦航天署署長波波夫金宣布，“福布斯-土壤”探測器及其所搭載的“螢火一號”火星探測器在飛行過程中出現(xiàn)意外，沒有按計劃實(shí)現(xiàn)變軌，未能如約奔赴火星，目前仍處于近地軌道。

　　據(jù)俄羅斯聯(lián)邦航天署發(fā)布的消息，將“螢火一號”和“福布斯-土壤”送入太空的是俄羅斯“天頂-2SB”運(yùn)載火箭。按計劃，火箭發(fā)射升空688秒后，“福布斯-土壤”探測器與“天頂-2SB”運(yùn)載火箭的第二級脫離。安裝在“福布斯-土壤”探測器上的主發(fā)動機(jī)將在此后啟動，并通過3次點(diǎn)火將兩個探測器送入飛往火星的軌道。全部飛行過程將歷時300天左右。到達(dá)火星后，“螢火一號”將與“福布斯-土壤”探測器分道揚(yáng)鑣，開始自主飛行，開展我國首次火星探測。

　　俄塔社援引俄羅斯聯(lián)邦航天署署長波波夫金的話說，“福布斯-土壤”探測器目前仍然處于近地軌道，其主發(fā)動機(jī)一直沒有啟動，燃料箱也沒有與探測器脫離。波波夫金說，導(dǎo)致出現(xiàn)意外情況出現(xiàn)的原因顯然在探測器的控制系統(tǒng)。俄航天部門應(yīng)該還有3天時間對探測器的飛行狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整。

　　據(jù)介紹，該探測火星計劃是中俄兩國政府間合作項(xiàng)目?！拔灮鹨惶枴庇芍袊教炜萍技瘓F(tuán)公司所屬上海航天技術(shù)研究院抓總研制，攜帶等離子體探測包、磁強(qiáng)計、掩星接收機(jī)、光學(xué)成像儀等四種探測儀器?！拔灮鹨惶枴痹媱?009年10月發(fā)射，后因俄方采集火星土壤樣品的取土器需改進(jìn)，研制計劃推遲，發(fā)射隨之推遲至今年。

　　目前，我國飛行最遠(yuǎn)的航天器是嫦娥二號，今年8月25日進(jìn)入太陽與地球引力平衡點(diǎn)拉格朗日L2點(diǎn)。“螢火一號”的飛行距離大約是嫦娥二號的200倍，按計劃將穿越3.5億~4億公里漫漫旅途向火星進(jìn)發(fā)。

　　“螢火”七問

　　“借船出?！蹦芄?jié)省時間資金

　　1 “螢火一號”為何搭俄“順風(fēng)車”？

　　中科院國家空間科學(xué)中心主任、“螢火一號”工程應(yīng)用首席科學(xué)家吳季此前表示，對于中國來說，在還沒有建立起真正的深空測控網(wǎng)之前，借用俄羅斯的探測器一同飛往火星，并開展聯(lián)合探測，可將我國科學(xué)家利用自主的探測數(shù)據(jù)、深入開展對火星研究的時間提前。

　　航天專家龐之浩也認(rèn)為，我國作為探測火星的“新手”，“螢火一號”此番“借船出?！蹦芄?jié)省資金、借鑒他國成熟經(jīng)驗(yàn)，獲得國外深空測控網(wǎng)的幫助。

　　“沉睡”到達(dá)火星后獨(dú)立工作

　　2 “螢火一號”探測火星一共分幾步？

　　航天專家龐之浩說，按原計劃，“螢火一號”的飛行大致有環(huán)繞地球、地火巡航、環(huán)繞火星三個飛行階段。在到達(dá)火星之前，“螢火一號”將一直處于“沉睡”狀態(tài)，兩者通過電纜連接，“螢火一號”的能量由“福布斯-土壤”供給。

　　按計劃，“螢火一號”隨俄羅斯火箭升空后，將由“福布斯-土壤”帶領(lǐng)，在距地面200公里的圓形軌道飛行4小時，后變軌至距離地面1萬公里的過渡軌道，繞大橢圓一圈，經(jīng)26小時的無動力飛行后，主發(fā)動機(jī)點(diǎn)火，兩個探測器將徹底告別地球，進(jìn)入地火軌道。

　　“這是一條雙曲線軌道，飛行時間很長，大概需要300天?！饼嬛普f，經(jīng)歷10個月左右的聯(lián)合飛行后，兩個探測器將在火星引力作用下，進(jìn)入環(huán)繞火星的軌道，一起飛行3天后分離，“螢火一號”進(jìn)入在軌測試和在軌運(yùn)行階段，太陽能帆板展開，并開始進(jìn)行獨(dú)立探測。

　　如變成地球衛(wèi)星將喪失作用

　　3 “螢火一號”將面臨怎樣的命運(yùn)？

　　龐之浩說，之前也有過火星探測器經(jīng)調(diào)整后重新入軌并成功的案例，但這樣的案例很罕見。從目前的消息來看，“福布斯-土壤”探測器進(jìn)入地火軌道失敗，嘗試幾次點(diǎn)火都不成功。以窗口期限、電池存量等考慮，它還有3天時間可以調(diào)整飛行狀態(tài)。目前應(yīng)該出幾個方案，從可能性最大的方案開始實(shí)施。

　　龐之浩說，如果不成，“螢火一號”就會跟著“福布斯-土壤”探測器一起繞地飛行，變成地球衛(wèi)星，但其功能全部按火星探測設(shè)計，“如果變成地球衛(wèi)星，也就喪失了作用?！?/p>

　　4 “螢火一號”

　　中國志在探索 火星空間環(huán)境最大特色是什么？

　　從外表上看，“螢火一號”的顯著特點(diǎn)是“小”。吳季曾坦言，其在技術(shù)上最大的挑戰(zhàn)便是“小”，因受俄方發(fā)射重量的限制，“螢火一號”之輕，實(shí)屬罕見。載荷小、距離遠(yuǎn)、任務(wù)重，“螢火”實(shí)為不易。

　　從軌道上看，與其他探測器大都在火星近地面極地軌道飛行不同，“螢火一號”計劃沿近火點(diǎn)800公里、遠(yuǎn)火點(diǎn)80000公里、軌道傾角正負(fù)5度的大橢圓軌道運(yùn)行。龐之浩解釋說，這與它肩負(fù)的使命息息相關(guān)。

　　此前的火星探測，主要圍繞火星上有沒有生命、有沒有水而展開，低軌道能更好地觀測火星全球?！拔灮稹贝诵?，主要為空間探測、大氣探測而去，填補(bǔ)當(dāng)前人類對火星高層大氣、電離層、磁層環(huán)境、太陽風(fēng)等相互作用的了解空白。

　　“這個軌道設(shè)計很新穎，能讓‘螢火’在與地球、與‘福布斯’之間發(fā)送信息時，信號的傳輸路徑都切入火星大氣層，這樣一來，就能試驗(yàn)火星大氣環(huán)境對信號的干擾。”龐之浩說。

　　從地球奔赴火星“道阻且長”

　　5 火星為何被稱為“航天器的墳?zāi)埂保?/strong>