印美分別探火星

□ 聞齋

2014年擬有2個(gè)火星探測(cè)器進(jìn)入火星軌道。2013年11月5日發(fā)射的印度第一個(gè)火星探測(cè)器“曼加里安”計(jì)劃于今年9月進(jìn)入近火點(diǎn)372千米、遠(yuǎn)火點(diǎn)80000千米的橢圓形火星軌道。2013年11月18日發(fā)射的美國(guó)“火星大氣與揮發(fā)物演變”探測(cè)器也計(jì)劃于今年9月進(jìn)入近火點(diǎn)150千米、遠(yuǎn)火點(diǎn)6200千米的火星軌道。

印度首次探測(cè)火星

印度“曼加里安”火星探測(cè)器的研制只用了15個(gè)月的時(shí)間，耗資僅45億盧比（約7300萬(wàn)美元）。它的工程目標(biāo)是：驗(yàn)證火星探測(cè)器設(shè)計(jì)、規(guī)劃、管理和運(yùn)行所需的各項(xiàng)技術(shù)。如能在9月順利進(jìn)入預(yù)訂的火星軌道，印度將成為繼蘇聯(lián)、美國(guó)和歐洲之后第4個(gè)，也是亞洲第1個(gè)實(shí)現(xiàn)火星探測(cè)的國(guó)家。

“曼加里安”的尺寸與一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)冰箱差不多，重1340千克，其中探測(cè)器凈重為500千克，其他為燃料質(zhì)量。它攜帶了5臺(tái)國(guó)產(chǎn)科學(xué)探測(cè)儀器，總重量為15千克，用于研究火星表面、大氣和礦物特征，探尋火星上是否有甲烷，以及生命跡象，拍攝火星照片，繪制火星表面地圖，研究火星環(huán)境。

探測(cè)甲烷有可能為“曼加里安”的亮點(diǎn)，因?yàn)榧淄槭翘蓟囊粋€(gè)主要副產(chǎn)品。另外，“曼加里安”上的光度計(jì)可檢測(cè)火星大氣中的氘氫比例，這正好是對(duì)同月發(fā)射的美國(guó)“火星大氣與揮發(fā)物演變”項(xiàng)目的補(bǔ)充?！奥永锇病边€能證實(shí)火星大氣成分、標(biāo)注火星表面的熱點(diǎn)和冰雪區(qū)域，并可見(jiàn)證一個(gè)十分稀有的天文現(xiàn)象：彗星與火星的相撞，因?yàn)?014年年底，彗星2013 A1可能會(huì)撞擊火星，從而激起大量的塵埃云，所 以，“曼加里安”能享受一場(chǎng)視覺(jué)“盛宴”。

美國(guó)首探火星高層大氣

美國(guó)“火星大氣與揮發(fā)物質(zhì)演變”在今年9月進(jìn)入火星軌道后，先進(jìn)行5個(gè)星期的試運(yùn)行，接著,于2014年11月開(kāi)始為期1年的火星任務(wù)。為了獲得不同高度的火星大氣數(shù)據(jù)，該探測(cè)器將先后5次下降到距離火星表面125千米處，即火星上層大氣的最下邊界，對(duì)火星大氣進(jìn)行采樣。

其科學(xué)目標(biāo)是：研究中性氣體和離子向太空發(fā)散的速率；研究火星上層大氣、電離層以及與太陽(yáng)和太陽(yáng)風(fēng)的相互影響；研究長(zhǎng)期以來(lái)某些從火星大氣揮發(fā)到太空中的易揮發(fā)物質(zhì)的作用，包括二氧化碳、二氧化氮和水等，以研究火星大氣、氣候、液態(tài)水和火星的可居住性等，從而確定火星大氣中穩(wěn)定同位素的比例和火星上層大氣、電離層的目前狀態(tài)，以及火星上層大氣與太陽(yáng)風(fēng)的相互作用。

“火星大氣與揮發(fā)物質(zhì)演變”是世界首個(gè)研究火星上層大氣的探測(cè)器，旨在調(diào)查火星上層大氣，幫助了解火星大氣氣體逃逸到太空對(duì)火星氣候演變所產(chǎn)生的影響?？茖W(xué)家們預(yù)期這次任務(wù)可獲取大量有關(guān)火星高層大氣散逸的數(shù)據(jù)，幫助了解這種大氣流失過(guò)程在整個(gè)火星氣候演變中所起到的作用，使科學(xué)家更好地理解大氣揮發(fā)對(duì)氣候變化的影響。

“火星大氣與揮發(fā)物質(zhì)演變”發(fā)射質(zhì)量為2550千克，為長(zhǎng)方體構(gòu)型。它采用三軸穩(wěn)定方式，兩側(cè)各裝配1個(gè)翼展為11.43米的太陽(yáng)電池翼（末端均裝有磁強(qiáng)計(jì)），總功率為1135瓦，還有2個(gè)鋰電池組。探測(cè)器上的高增益天線(xiàn)直徑約為2米，每周2次指向地球進(jìn)行X頻段通信。它攜帶了3個(gè)有效載荷包，共有8臺(tái)科學(xué)探測(cè)儀器。

預(yù)定任務(wù)完成后，如果運(yùn)行狀態(tài)良好，“火星大氣與揮發(fā)物演變”還將作為“火星勘察軌道器”和“火星奧德賽”的備份，為“好奇”號(hào)和“機(jī)遇”號(hào)火星車(chē)提供數(shù)據(jù)中繼服務(wù)。整個(gè)擴(kuò)展任務(wù)時(shí)間可以達(dá)到9年左右，并且在執(zhí)行擴(kuò)展任務(wù)過(guò)程中再進(jìn)行一次降軌活動(dòng)。

印度“曼加里安”火星探測(cè)器進(jìn)行熱真空試驗(yàn)