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“计划于2020年前后实施的火星探测工程的研制工作目前进展顺利,正对预期的科学目标进行预先研究。

我国首次火星探测工程探测器总共搭载了13种有效载荷,其中环绕器7种、火星车6种,涉及空间环境探测、火星表面探测、火星表层结构探测等领域。”20日,第三届北京月球与深空探测国际论坛在北京开幕,我国首次火星探测任务总设计师张荣桥在开幕式前的新闻通气会上这样表示。

火星是太阳系中距离地球较近的行星,自然环境与地球最为类似,是人类开展行星际探测的首选目标。“当前,人类深空探测活动已进入空前活跃的新发展时期,月球建站和火星优先成为快速发展的两个主要方向。”开幕式上,中国月球和空间探测工程中心副主任于国斌说。

美国制订了覆盖太阳系主要天体、以本世纪30年代实现载人火星探索为长远目标的宏大战略规划,欧空局正在与俄罗斯共同实施“Exomars”计划,参与美国“猎户座”飞船服务舱的研制计划。“对于火星的探测,国际上已实现对火星的掠飞、环绕、着陆、巡视探测。火星成为主要航天国家的探测热点和空间技术战略制高点,成为行星探测的首选目标,火星探测将会出现技术上高新发展、科学上全新发现的局面。”于国斌说。然而,受天体运行规律的约束,每26个月才有一次火星探测的有利发射时机,从现在到2021年前后仅有3次发射机会,全球将有4个火星探测任务实施,迎来火星探测的高峰。机会难得。“中国首次火星探测一次任务同时实现‘环绕、着陆、巡视’三个目标,这是其他国家前所未有的,面临的挑战也前所未有。”张荣桥强调。据了解,中国首次火星探测任务,不仅要实现环绕火星的全球遥感探测,还要突破火星进入、下降、着陆、巡视、远距离测控通信等关键技术,使我们真正进入深空,走近火星,揭开它的神秘面纱。“火星距离地球最远约4亿公里,探测器在器箭分离后需经过约7到10个月巡航飞行才能被火星捕获。环绕器环绕火星飞行后要与着陆巡视器分离,然后进入任务使命轨道开展对火星全球环绕探测,同时为着陆巡视器开展中继通讯,这在轨道设计上就要兼顾环绕和着陆的需求。”张荣桥解释。同时,着陆巡视器与环绕器分离后进入火星大气,经过气动外形减速、降落伞减速和反推发动机动力减速,最后下降着陆在火星表面,火星车驶离着陆平台,开始火星表面巡视探测,要探测火星的形貌、土壤、环境、大气,研究火星上的水冰分布、物理场和内部结构。“由于远距离数据传输的大时延,要求火星车必须具有很高的自主能力,火星光照强度小,加上火星大气对阳光的削减作用,火星车能源供给也比月球车更为困难,这些都使得首次火星探测任务更具复杂性。虽然困难重重,但我们仍然抱着必胜的信心。”张荣桥说。

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