14:05 2021年12月02日
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2021年2月,奔向火星的路途上排起了隊:先是「希望號」(Al Amal)星際站入軌火星,之後,美國「毅力號」探測器也登陸火星。而最近,「天問一號」探測器進入火星停泊軌道。衛星通訊社研究了這些火星項目,試圖闡釋以下問題:為甚麼各國選在現在去火星?中國詩人屈原在其中起了怎樣的作用?在沒有生命的火星上如何獲取氧氣?為甚麼俄羅斯未出現在探索火星的隊伍中?

時機選擇

多國爭相開發月球的新聞讓人驚訝!一下就有三個國家的探測器抵達火星。而中國和美國的項目有很多相似之處,包括登陸地點的選擇、部分設備、甚至抵達時間。

俄羅斯科學院通訊院士阿納托利·彼得魯科維奇向衛星通訊社解釋說,這裡面並沒有甚麼陰謀論,原因非常簡單——火星每兩年只「迎賓」一次。

阿納托利·彼得魯科維奇稱:「關鍵是要明白,我們不能任意選擇時間飛去火星。從能源和燃料消耗上看,存在登陸火星的專門天文窗口期。這樣的‘窗口期’每兩年出現一次,持續兩個月。所以,所有想要飛往火星的國家都在等這個窗口期。」

中美兩國探測器登陸地點的選擇也顯得非常巧合。「天問」要登陸烏托邦平原南部,與「毅力」號登陸的伊希斯平原西部的傑澤羅火山口相距並不遠。

© REUTERS / NASA/JPL-Caltech
火星表面
彼得魯科維奇向衛星通訊社介紹了如何選擇登陸地點:「低海拔、中緯度地區是最佳登陸地點。平原上,大氣更濃,用降落傘制動會更有效。選擇中緯度地區,是因為那裡的氣候更溫和,以避免遇上氣溫過低的情況。」

考慮這些條件的基礎上,可以選擇土壤組成最有趣的地區。從火星的照片可以看出,兩國選擇的登陸地點可能有古老河流或水流流過。

彼得魯科維奇解釋說:「這些地方的地質遺跡最為豐富, 如果存在水,將有助於尋找生命。」

彼得魯科維奇指出,中美兩國探測器都攜帶了無線雷達,能透視地面並尋找異常反射,從而尋找是否有水和冰的存在。

NASA在火星上合成氧氣

相似不意味著相同。「毅力號」探測器正在嘗試使用名為Moxie的儀器在火星上收集二氧化碳並合成氧氣。目前,Moxie並不比烤麵包機大,但如果實驗成功,未來這種類型的大型設備可用於在火星生產氧氣或製造燃料。

「毅力號」探測器還將調查乾涸湖泊的湖底,採取岩石樣本並放置在容器中,之後再承擔其他任務。

NASA研發的Ingenuity直升機也抵達火星,這是史上首次有直升機登陸火星。NASA計劃用這架直升機研究在火星大氣層條件下起飛和降落的可能。

「天問一號」 問甚麼問題?

2月24日,「天問一號」成功進入火星停泊軌道。據悉,「天問一號」將在軌道上停留大約三個月,然後在5月至6月登陸火星。
「天問」的名稱來源於中國愛國詩人屈原的作品《天問》。屈原在長詩《天問》中向天問了172個問題,涉及宇宙。而中國「天問」項目要回答的主要問題是——火星上是否有生命?或者,是否曾有過生命?

彼得魯科維奇認為,我們無法在短時間內知道這個問題的答案。

太空衛星和漫遊車沒有配備對土壤做複雜分析的儀器,所以首先得等樣品10至15年後回到地球。

「天問一號」現在的任務包括進出火星軌道、登陸火星並在火星表面移動。

任務如果成功,科學家將研究火星的大氣、地貌、地質特性、磁場特點,這將有助於解開火星及整個太陽系的起源和進化之迷。如果一切按計劃進行,「天問一號」今年就能將獲得的數據傳回地球。

阿聯酋「希望」號火星探測器

阿聯酋是繼蘇聯、美國宇航局、歐洲航天局和印度之後,世界上第五個到達火星的國家。「希望」號火星探測器與其他兩個探測器不同,它並不計劃登陸火星。它將從軌道上尋找火星現代氣候與古代氣候之間的關係,目標是詳細瞭解火星上的天氣在一天之內如何變化。按計劃,「希望」號探測器將在軌道上工作兩年。

共150名阿聯酋科學家和工程師及200名美國大學的科學家和工程師參與「希望」號探測器項目。與此同時,阿聯酋團隊中80%成員為女性

俄羅斯何時登陸火星?

蘇聯工程師製造的探測器曾於1971年在火星率先軟著陸。此外,在俄聯邦太空項目中的主要任務表中,建立地球與火星之間不中斷的穩定通信也被列為首要任務。

© REUTERS / NASA/JPL-Caltech
火星表面

為甚麼俄羅斯沒有參加如今的火星競賽?毫不奇怪,背後的罪魁禍首就是新冠疫情。

俄羅斯與歐洲航天局共同籌備ExoMars任務由來已久。ExoMars探測器原定於2018年發射,但推遲到2020年。

所以,俄羅斯探測器不僅沒有落後於別的國家,還走在了前列。探測器的著陸器曾在意大利測試,那正是疫情最為嚴峻的時候。

這意味著俄羅斯專家失去了前往意大利完成校准工作的機會。現在,ExoMars的發射將於2022年進行——那時火星將迎來下一個窗口期。

ExoMars是一個國際項目。ExoMars探測器由歐洲飛行模塊和俄羅斯登陸模塊組成, 其中包括俄制「哥薩克舞」(Kazachok)著陸器和歐洲"羅莎琳德·富蘭克林"漫遊車。

關鍵詞
火星, 中國, 美國, 天空
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