“最忙火星探测季”即将开启

2020 年 7 月 23 日，“天问一号”探测器成功发射升空。图片来源：新华社记者 才扬 摄

来源 Wired、新华社 等

编译 阿金 戚译引

在飞离地球 6 个月，跨越约 4.8 亿公里后，阿联酋的“希望号”（Hope）探测器预计将在 2 月 9 日进入火星轨道。这标志着红色星球将迎来历史意义非凡的一个月：来自三个国家的三台火星探测器将陆续进入轨道或着陆火星。

这将是阿联酋和中国的首次火星探测任务，同时它们也将成为实现这一壮举的第五和第六个国家。而第三项火星任务则由美国国家航空航天局（NASA）执行，它有望成为美国成功进入火星轨道或者登陆火星的第 15 项火星任务。

这次探访火星的三台探测器均发射于 2020 年 7 月，这段时间是一个宝贵的火星探测发射窗口期，约两年出现一次。从地球到火星的距离最近为 5500 万公里，最远为 3 亿至 4 亿公里。大约每 26 个月，地球与火星的距离会达到最小，在这期间发射探测器能够节约大量燃料。欧洲航天局原本计划同期发射一台火星探测器“罗莎琳德·富兰克林号”，但因为未能完成全部准备工作，计划已推迟到 2022 年。此外，日本计划于 2024 年发射火星卫星火卫一探测器。

阿联酋“希望号”

发射时间：2020 年 7 月 20 日

计划入轨时间：阿联酋当地时间 2 月 9 日 19:42（北京时间23:42）

任务目标：研究火星大气层

2016 年，欧洲航天局（European Space Agency）的 ExoMars 太空飞行器进入火星轨道，而“希望号”将是继其之后抵达的第一架新型轨道器。这是阿联酋首次涉足深空探索领域，也是国际团队合作的成果。来自美国科罗拉多大学（University of Colorado）的研究团队协助设计了火星任务，建造太空飞行器。发射任务则由日本三菱重工业公司执行。

在今年二月的火星任务中，阿联酋是唯一不计划着陆火星的国家。“希望号”将在一个直径 20000 公里到 43000 公里的椭圆形科研轨道研究火星大气层。行星科学家们希望这次探测能够填补我们对火星气候认识的空白，协助验证地面火星车和登陆器收集的环境数据。

中国“天问一号”

发射时间：2020 年 7 月 23 日

计划入轨时间：2021 年 2 月 10 日

计划着陆时间：约两个半月后

任务目标：“绕、着、巡”

中国的“天问一号”预计比“希望号”晚一天抵达火星。2 月 5 日 20 时，“天问一号”顺利完成地火转移段第四次轨道中途修正，以确保按计划实施火星捕获。同日，中国国家航天局还公布了“天问一号”传回的首幅火星图像。

此次火星探测任务将实现对火星的“绕、着、巡”，即火星环绕、火星着陆、火星表面巡视。“天问一号”探测器总质量约 5 吨，由环绕器和着陆巡视器组成，其中着陆巡视器包括进入舱和火星车。

“天问一号”预计在除夕前后进入近火轨道，接下来开启大约两个半月的环绕火星之旅，对着陆区进行初步探查，在气候条件好的时候再实施着陆，着陆区选在火星北半球的乌托邦平原。

美国“毅力号”

发射时间：2020 年 7 月 30 日

计划着陆时间：2021 年 2 月 18 日

任务目标：首次采集火星样本

预计在 2 月 18 日，在中国的火星探测器抵达一周后，NASA 的“毅力号”将登陆火星。在着陆过程中，探测器必须在 15 分钟内从时速 1.6 万公里减速至约每秒 1 米（相当于时速 3.6 公里）。在登陆的最后阶段，“毅力号”将采用“好奇号”曾经使用的登陆方法，让一台由火箭驱动的空中吊车悬停在距离地面数米高的上空，将火星车缓缓放置在火星表面。

“毅力号”是一台核动力自动驾驶火星车，它的主要任务是收集样本，几年后会有另一架太空飞行器来接收样本并带回地球。幸运的话，这些红色尘埃中将会包含证据，证明火星上曾经有过微生物生命。此外，“毅力”号还将测试名为“匠心号”（Ingenuity）的小型直升机。在登陆后的几天之内，“毅力”号将会在一处空地上发射直升机，尝试进行几次短程飞行。如果一切顺利，“匠心号”将成为第一架在地外行星飞行的飞行器。

参考来源：

1. https://www.wired.com/story/februarys-gonna-be-a-big-month-for-mars/

2. http://m.stdaily.com/index/kejixinwen/2021-01/14/content_1070834.shtml

3. http://www.xinhuanet.com/science/2020-07/20/c_139226104.htm

4. http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2021/2/452924.shtm

5. http://news.sciencenet.cn/sbhtmlnews/2020/3/353943.shtm

6. http://www.xinhuanet.com/politics/2021-02/05/c_1127070746.htm

7. https://www.space.com/mars-rover-perseverance-home-stretch-to-landing