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■“萤火”七问
“借船出海”能节省时间资金
1 “萤火一号”为何搭俄“顺风车”?
中科院国家空间科学中心主任、“萤火一号”工程应用首席科学家吴季此前表示,对于中国来说,在还没有建立起真正的深空测控网之前,借用俄罗斯的探测器一同飞往火星,并开展联合探测,可将我国科学家利用自主的探测数据、深入开展对火星研究的时间提前。
航天专家庞之浩也认为,我国作为探测火星的“新手”,“萤火一号”此番“借船出海”能节省资金、借鉴他国成熟经验,获得国外深空测控网的帮助。
“沉睡”到达火星后独立工作
2 “萤火一号”探测火星一共分几步?
航天专家庞之浩说,按原计划,“萤火一号”的飞行大致有环绕地球、地火巡航、环绕火星三个飞行阶段。在到达火星之前,“萤火一号”将一直处于“沉睡”状态,两者通过电缆连接,“萤火一号”的能量由“福布斯-土壤”供给。
按计划,“萤火一号”随俄罗斯火箭升空后,将由“福布斯-土壤”带领,在距地面200公里的圆形轨道飞行4小时,后变轨至距离地面1万公里的过渡轨道,绕大椭圆一圈,经26小时的无动力飞行后,主发动机点火,两个探测器将彻底告别地球,进入地火轨道。
“这是一条双曲线轨道,飞行时间很长,大概需要300天。”庞之浩说,经历10个月左右的联合飞行后,两个探测器将在火星引力作用下,进入环绕火星的轨道,一起飞行3天后分离,“萤火一号”进入在轨测试和在轨运行阶段,太阳能帆板展开,并开始进行独立探测。
如变成地球卫星将丧失作用
3 “萤火一号”将面临怎样的命运?
庞之浩说,之前也有过火星探测器经调整后重新入轨并成功的案例,但这样的案例很罕见。从目前的消息来看,“福布斯-土壤”探测器进入地火轨道失败,尝试几次点火都不成功。以窗口期限、电池存量等考虑,它还有3天时间可以调整飞行状态。目前应该出几个方案,从可能性最大的方案开始实施。
庞之浩说,如果不成,“萤火一号”就会跟着“福布斯-土壤”探测器一起绕地飞行,变成地球卫星,但其功能全部按火星探测设计,“如果变成地球卫星,也就丧失了作用。”
4 “萤火一号”
中国志在探索火星空间环境
最大特色是什么?
从外表上看,“萤火一号”的显著特点是“小”。吴季曾坦言,其在技术上最大的挑战便是“小”,因受俄方发射重量的限制,“萤火一号”之轻,实属罕见。载荷小、距离远、任务重,“萤火”实为不易。
从轨道上看,与其他探测器大都在火星近地面极地轨道飞行不同,“萤火一号”计划沿近火点800公里、远火点80000公里、轨道倾角正负5度的大椭圆轨道运行。庞之浩解释说,这与它肩负的使命息息相关。
此前的火星探测,主要围绕火星上有没有生命、有没有水而展开,低轨道能更好地观测火星全球。“萤火”此行,主要为空间探测、大气探测而去,填补当前人类对火星高层大气、电离层、磁层环境、太阳风等相互作用的了解空白。
“这个轨道设计很新颖,能让‘萤火’在与地球、与‘福布斯’之间发送信息时,信号的传输路径都切入火星大气层,这样一来,就能试验火星大气环境对信号的干扰。”庞之浩说。