我国2020年即将发射火星探测器：去火星 探什么？

中国新闻来源:央视网 2016年08月23日 18:41 A-A+
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　　央视网消息：由于火星探索如此困难，所以探测器在火星上需要进行的任务，都会进行反复的论证和实验，来确保每一次探索都尽可能地实现科学目标。那么，我国2020年即将发射的火星探测器，又将探索火星的哪些方面呢？本台记者就此独家专访了我国首次火星探测任务地面应用系统总指挥，国家天文台副台长李春来。

　　科学家之所以对火星格外感兴趣，主要原因之一，就是因为火星是和地球非常相近。甚至有说法认为，火星可能是地球的未来，它的早期也有浓密的大气圈和水环境，甚至存在过生命，适宜人类居住。但目前限于科学探测的成果，还没有找到直接证据。因此，我国火星探测的第一个目标，就是搞清楚火星地理环境的变化。

　　中国首次火星探测任务地面应用系统总指挥 李春来：火星实际上是一个变化的星球。地球也是，因为各种地质作用与火山作用，还有地下的地壳运动，地表的地质应力，生物化学方面的风化、水体，所以它是变化多样的。火星也是，虽然变化的程度比地球表面弱，但是火星表面也是不断变化的，它有很强烈的沙尘。通过这种变化的研究，我们可以知道火星的地质作用，它的表面环境的变化。

　　弄清楚火星表面环境的变化，科学家就可以建立科学的模型，来推断火星为什么变成了今天这个样子。而除此之外，中国首次火星探测还将进一步探索火星表面下的秘密，证明地下是否还有水存在。

　　中国首次火星探测任务地面应用系统总指挥 李春来：我们想研究火星表面的覆盖，比如火星表面是不是整个表面由松散的物质也就是土壤覆盖的。它表面和表面以下是不是有水冰还是干冰？实际上现在探测结果是两种都有存在，在南极北极既有水冰也有干冰。但地下是不是有，我们也希望借助雷达能做一些尝试。这也是要找到一个直接证据的内容。

　　李春来还表示，火星探测还将包括许多在地球上也会进行的常规探测，比如矿物成分、磁场等等，而由于火星上也有空气，声音可以进行传播，所以中国的火星探测还将首次进行一个特殊的实验：倾听来自火星的风声。

　　中国首次火星探测任务地面应用系统总指挥 李春来：我们想听听火星表面是不是有声音。如果风刮过来，它的大气和地面粗糙物进行摩擦会不会发布声音。这在低气压下声音是什么样的，是什么频率。这也是我们想做的。我们想了解一个未知世界是怎么样的一个声光电的环境。当然这也可以作为一个科普性的工作。

　　火星探测 成功率仅有一半

　　作为距离地球最近的一颗行星，人类探测火星的历史已经有半个多世纪，从1960年苏联发射第一颗火星探测器至今，人类进行过和正在进行的火星探测任务多达43次，而成功率仅有50%。那么为什么从地球飞到火星会如此艰难，这条火星探测之路，又有什么特殊之处呢？

　　在太阳系中，火星是距离地球第二近的行星，相距最近的时候，只有5500万公里，而最远的时候，也要超过4亿公里。而对于火星探测器的测控而言，这个距离就带来了一个严重的问题。

　　首次火星探测任务探测器系统总设计师 孙泽洲：首先就是信号的这个衰减略大。同样的一个信号，从月球发射到地球接收和从火星发射到地球接收要差一百万倍，就是说只有月球发过来的信号，相同信号的百万分之一，就是信号衰减得很厉害。

　　信号太弱，这个问题虽然严重，但是仍然可以利用技术的进步来解决，可更加关键的难点，在于信号传输延迟。根据计算，在相距最远时，从地球发射的信号要23分钟才能到达火星。

　　首次火星探测任务总设计师 张荣桥：所以你想给它发一个指令让它做一个动作，你这边发出之后，那个指令23分钟才到达，执行的如何它要反馈回来又要23分钟。

　　这就对探测器的设计提出了很高的要求，不仅要稳定可靠，而且要有很强的自主判断和执行能力，不能完全依赖地面控制。此外，距离遥远也让火星上的探测器可获得的太阳能比探测月球少一倍多，所以必须有更先进的电源系统和节能设计。而我国即将执行的首次火星探测任务中，一次就要实现绕、着、巡的任务，也给中国的航天人提出了更高的要求。

　　为什么要去火星？

　　人类对于火星的探索，从上世界60年代就已经开始。美国、苏联、欧空局等已经先后多次向火星发射探测器，想要揭开这颗红色星球的神秘面纱。那么我们究竟为什么要去火星？到底有什么样的原因吸引着我们呢？

　　人类选择探索火星，距离是一个重要的因素，虽然相比月球和地球之间38万公里的距离，火星到地球的间距是它的数百倍甚至上千倍，但对于有能力完成月球探测的国家来说，都有造访火星的可能。

　　首次火星探测任务探测器系统总设计师 孙泽洲：火星本身距离地球，在各个行星中，相对来说比较近。对于它的这个探测，乃至于未来的这个载人是吧，从目前的技术学来讲，它具有比较好的一个可达性。

　　其实，在太阳系的八大行星中，与地球距离较近的是金星。但相比之下，人类对火星的探索显得更加热衷，这也与这颗行星本身的环境优势有着很大的关联。

　　中国科学院国家天文台副研究员 郑永春：金星上就非常热，400多度的高温，90多倍的地球大气压，所以我们在金星上基本不可能实现载人登陆，也不可能在那上面生存。然后火星是太阳系里面跟地球最相似的一颗行星。它有大气，温度也比较适宜；也有一定的磁场。所以说呢，火星跟我们来讲是最适宜的一个场所。

　　地球和火星，更像是太阳系里的两兄弟。火星上的一天是24小时37分，只比地球长一点，除此之外，在火星上还有春夏秋冬四季的更迭。正因为这些相似点，通过发射探测器了解火星的状况，获得更多信息，以此能够帮助人类更好的研究地球的演变与未来发展。虽然移居火星仍只停留在科幻小说中，但火星探测活动所推动的技术进步，却能实实在在地带来改变。

　　中国首次火星探测任务工程总设计师 张荣桥：辐射效应和带动作用是巨大的，火星探测中产生的技术会为下一代无论是对卫星还是什么都会用的上，卫星那么多系统的新技术，包括小型化的技术，包括更高指标的技术通过火星探测中得到提升。可以辐射到其他卫星的研制过程中，这带来的效用是很大的。