“胖五”在海南文昌發(fā)射場(chǎng)待命,我國(guó)即將加入“火星探索俱樂(lè)部”
新聞資料:2020年7月17日,執(zhí)行我國(guó)首次火星任務(wù)的長(zhǎng)征五號(hào)遙四運(yùn)載火箭,在海南文昌航天發(fā)射場(chǎng)完成總裝測(cè)試,并垂直轉(zhuǎn)運(yùn)至發(fā)射區(qū),計(jì)劃于7月下旬至8月上旬擇機(jī)發(fā)射,屆時(shí)“胖五”將把我國(guó)首次執(zhí)行火星探測(cè)任務(wù)的“天問(wèn)一號(hào)”送往火星,本次任務(wù)將是長(zhǎng)征五號(hào)系列運(yùn)載火箭首次應(yīng)用性發(fā)射,此前該系列的四次飛行均為試驗(yàn)性飛行。

我國(guó)即將加入“火星探索俱樂(lè)部”
地球是太陽(yáng)系的八大行星之一,如果從體積、質(zhì)量和運(yùn)行狀態(tài)等角度來(lái)看,地球和其他七顆行星并沒(méi)有多大的差別,和水星、金星和火星這幾顆“類地行星”的相似度就更高了。不過(guò),由于這八大行星距離太陽(yáng)的距離遠(yuǎn)近不同,距離太陽(yáng)由近及遠(yuǎn),分別是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星,由于地球距離太陽(yáng)的位置適中,所以在八大行星中目前已知只有地球上存在生命,這就是地球有別于其他其他行星以及人類已知的其他天體之間最大的區(qū)別,地球所在的這個(gè)軌道位置我們就稱為“宜居帶”。

待命出發(fā)的長(zhǎng)征五號(hào)遙四運(yùn)載火箭
很顯然,“宜居帶”應(yīng)該是一個(gè)范圍,在這個(gè)范圍內(nèi)行星獲得的太陽(yáng)輻射能量剛好能夠滿足水保持液態(tài)狀態(tài),比如地球的平均溫度大約為15℃。大量液態(tài)水的存在是生命演化的必要條件,地球生命的最初誕生就是在海洋中,經(jīng)歷了數(shù)億年從低級(jí)到高級(jí),從簡(jiǎn)單到復(fù)雜,從海生到陸生的進(jìn)化過(guò)程,最終出現(xiàn)了我們?nèi)祟?。?shù)億年來(lái),地球上的生命從來(lái)沒(méi)有離開(kāi)過(guò)地球,而我們?nèi)祟愶@然不想被一直困在地球上,不斷探索是人類進(jìn)步的重要推動(dòng)力量,這也包括人類對(duì)于宇宙的探索。

金星、地球和火星
目前人類除了地球之外,唯一登陸去過(guò)的星球就是地球的衛(wèi)星“月球”,那么,除了月球之外下一個(gè)目標(biāo)是誰(shuí)呢?很明顯位于地球軌道內(nèi)側(cè)的金星和外側(cè)的火星就成為我們首選目標(biāo),金星雖然距離較近,但是由于表面溫度高達(dá)465℃至485℃,大氣層濃密而且二氧化碳含量高達(dá)96%以上,大氣壓力相當(dāng)于地球的90個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,地表風(fēng)速高達(dá)350千米每小時(shí),這些條件讓金星成為了一個(gè)地獄,不僅生命存在的可能性極低,而且也不利于探測(cè)器的著陸和開(kāi)展科學(xué)工作。

在火星表面工作的好奇號(hào)
這么一來(lái),繼月球之后,人類宇宙探索的首選目標(biāo)就是“火星”了,火星位于地球軌道以外,距離地球的距離會(huì)隨著兩者的公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而發(fā)生變化,其中在發(fā)生“火星沖日”(火星沖日是指火星、地球和太陽(yáng)幾乎排列成一線,地球位于太陽(yáng)與火星之間)現(xiàn)象時(shí),地球和火星的距離最近,大約為6000萬(wàn)千米,而此時(shí)人類可以用最少燃料將探測(cè)器送往火星,“火星沖日”現(xiàn)象的發(fā)生大約每隔26個(gè)月出現(xiàn)一次,下一次火星沖日將出現(xiàn)在2020年10月6日。

火星沖日
雖然在“火星沖日”現(xiàn)象發(fā)生時(shí),人類可以利用較少的能源將探測(cè)器送往火星,但是總體而言“火星探測(cè)”計(jì)劃,是一個(gè)既費(fèi)錢又需要科技支撐的重大項(xiàng)目,世界上只有少數(shù)幾個(gè)國(guó)家能夠?qū)嵤?。在“火星探測(cè)”方面,美國(guó)無(wú)疑是當(dāng)之無(wú)愧的老大,美國(guó)從1964年開(kāi)始就著手探索火星,先后向火星發(fā)射了“奧德賽”火星探測(cè)器、勇氣號(hào)、機(jī)遇號(hào)、好奇號(hào)和洞察號(hào)等火星探測(cè)器前往火星探索,美國(guó)宇航局還計(jì)劃發(fā)射“毅力(Perseverance)號(hào)探測(cè)器”,計(jì)劃將在2021年登陸火星并進(jìn)行探索。

毅力(Perseverance)號(hào)探測(cè)器(假想圖
除了美國(guó)之外前蘇聯(lián)冷戰(zhàn)時(shí)期就有探索火星計(jì)劃,隨著蘇聯(lián)解體,國(guó)力衰落很多計(jì)劃也無(wú)法繼續(xù)實(shí)施,歐洲航天局也有火星探索計(jì)劃,目前俄羅斯和歐洲航天局在火星探索方面都有一定的成果,但是受到財(cái)力影響,難以和美國(guó)的探測(cè)活動(dòng)相比。此外,日本和印度也有火星探測(cè)計(jì)劃,特別是印度在2013年發(fā)射了曼加里安號(hào)火星探測(cè)器,并宣布獲得成功,但真實(shí)性飽受質(zhì)疑。日本在1998年發(fā)射了第一個(gè)火星探測(cè)器“希望號(hào)火星探測(cè)器”。除了以上國(guó)家之外,目前其他國(guó)家對(duì)于火星探測(cè)都沒(méi)有實(shí)質(zhì)性的計(jì)劃和動(dòng)作。

火星探測(cè)器家族
我國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù)于2016年1月批準(zhǔn)立項(xiàng),任務(wù)目標(biāo)是通過(guò)一次發(fā)射實(shí)現(xiàn)火星環(huán)繞、著陸和巡視探測(cè)獲取火星探測(cè)科學(xué)數(shù)據(jù),從而邁出我國(guó)行星探測(cè)的第一步。此次發(fā)射后我國(guó)有望加入“火星探索俱樂(lè)部”,成為繼美國(guó)、俄羅斯、歐洲(歐洲航天局)、日本和印度之后,第六個(gè)開(kāi)啟火星探測(cè)的國(guó)家,此次將要發(fā)射的探測(cè)器名字為“天問(wèn)一號(hào)”,我國(guó)的行星探測(cè)任務(wù)被命名為“天問(wèn)系列”,將來(lái)還會(huì)有“天問(wèn)二號(hào)”、“天問(wèn)三號(hào)”等探測(cè)器,我國(guó)也將逐漸拉開(kāi)行星探測(cè)的序幕。

世界現(xiàn)役的大型運(yùn)載火箭
(從左到右分別是:重型獵鷹、重型德?tīng)査?、長(zhǎng)征5號(hào)、質(zhì)子M和阿麗亞娜5火箭)