[科普中國]-希望號火星探測器

簡介

“希望”號是日本的第一個火星探測器，它與另外三個探測器正一起飛向火星。他們是歐洲宇航局（ESA）火星快車所攜帶的并將在圣誕前夜著陸火星的“小獵犬-2號”機器人實驗室，美國國家行空航天局（NASA）計劃于一月份登陸火星的“勇氣”和“機遇”號漫游者探測器。“希望”號火星探測器于1998年4月發(fā)射，原本計劃在第二年末到達(dá)火星。該探測器攜帶有照相機和幾個其他設(shè)備，原計劃對火星大氣進行在軌研究。該探測器進入太空之后處在一個長圓形的地球軌道，通過月球的引力進行了多次機動轉(zhuǎn)軌以節(jié)省能量。1998年12月20日，“希望”號主發(fā)動機點火準(zhǔn)備開始飛向火星的旅程。但在火箭點火過程中出現(xiàn)錯誤將探測器推出既定軌道，地面控制中心不得不在接下來進行了兩次點火以修正軌道。當(dāng)探測器重新進入正常軌道之后，它所剩余的燃料已經(jīng)不足以在到達(dá)火星時將探測器推入既定的探測軌道。

希望號1999年10月到達(dá)火星時與它擦肩而過并沒能停留在預(yù)定的探測軌道。地面控制人員設(shè)計出一個新的飛行計劃使希望號以較低的速度重新飛回到火星。這項計劃需要探測器分別在2002年12月和2003年6月利用地球引力進行兩次機動轉(zhuǎn)軌，這樣就使該探測器在太空多飛行4年之久1。

日本火星探測器希望號在艱難地飛行了5年之后,最終于2003年12月9日被放棄。至此,日本的首次火星探測行動宣告失敗。這也是該國的航天計劃遭受的又一次重創(chuàng)。日本宇宙航空開發(fā)機構(gòu)于12月9日為遠(yuǎn)程修復(fù)該探測器電子線路做了最后一次嘗試,但沒有成功,只好放棄了使希望號進入火星軌道的計劃。該線路2002年因太陽耀斑而受損,造成主發(fā)動機關(guān)機。雖然無望進行火星探測,但日本仍將繼續(xù)嘗試修復(fù)故障電路,以期將希望號用于其它空間觀測任務(wù)。耗資200億日元的希望號是1998年發(fā)射的,最初計劃在1999年夏天進入火星軌道。但它在飛行的頭一年里出現(xiàn)了燃料消耗過大的問題,未能實現(xiàn)地球借力飛行。2002年4月,探測器又因太陽耀斑而受損,使一些通信和機動裝置無法工作2。

失敗分析日本科學(xué)家將于19日對距地球1.8萬公里的“希望”號火星探測器進行修復(fù)，使?jié)M身瘡痍的“希望”號能在2003年12月至明年1月進入火星軌道。可是，專家分析后認(rèn)為，擋住“希望”號去路的有三道難關(guān)，“希望”號完成旅途的前景渺茫。

“希望”號探測器1998年7月發(fā)射升空，預(yù)定于1999年10月到達(dá)火星，任務(wù)是在繞火星軌道運行的同時，觀測火星的大氣和磁場?？缮咸旌筘牟粩?，“希望”號未能按預(yù)定時間到達(dá)火星。

1998年12月，“希望”號未能按計劃調(diào)整飛行軌道，地面控制人員只得啟動探測器的火箭助推器。可是由于助推器燃料噴射閥門發(fā)生故障，推力不足，9小時后不得不再次啟動火箭助推器。最后“希望”號雖然踏上了飛向火星的旅程，但燃料已經(jīng)過度消耗，無法按時進入火星軌道。禍不單行的是，由于太陽高能粒子的影響，“希望”號的部分零件去年4月又發(fā)生短路，此后航天觀測數(shù)據(jù)的傳送全部中斷。

為了使“希望”號能夠到達(dá)火星，地面控制人員絞盡腦汁，根據(jù)“希望”號的情況，首要的任務(wù)是節(jié)約燃料，于是他們決定采用繞行星變軌，去年12月第一次調(diào)整完畢，第二次調(diào)整定于6月19日進行。如果這次調(diào)整失敗，它將會像斷了線的風(fēng)箏一樣在太陽系里漂浮，再也不能進入火星軌道。繞行星變軌的難度，構(gòu)成了“希望”號火星征程的第一道難關(guān)?！跋Ｍ碧柕竭_(dá)火星的第二道難關(guān)，是預(yù)定7月下旬的能源系統(tǒng)修復(fù)工作：要把短路的部分燒掉，切斷對其他部分的影響。然而，地面的指令能否奏效、需要花多長時間，現(xiàn)在都是未知數(shù)。如果能源系統(tǒng)不能修復(fù)，就無法為“希望”號提供進入火星軌道的燃料，重要的觀測數(shù)據(jù)也不能傳送到地面。

第三道難關(guān)是能否把握住進入火星軌道的時機?！跋Ｍ碧栠M入最適合觀測的軌道的時間有限，而修復(fù)能源系統(tǒng)是首要條件，如果錯過，下一次機會要等數(shù)年之久。

日本有關(guān)專家在16日的《讀賣新聞》晚刊上說，“希望號”要突破三道難關(guān)可能性不大。日本宇宙科學(xué)研究所教授中谷一郎說：“即使‘希望’號完不成預(yù)期任務(wù)，對今后探索火星也提供了有益參考?！?/p>

過去40多年里，全世界共有30多次火星探測，其中三分之二以失敗告終。日本專家們對“希望”號的命運持相當(dāng)悲觀的態(tài)度。

探測火星的原因火星與地球是近鄰，因此人類對它一直情有獨鐘。自1962年以來的40多年間，美蘇及俄羅斯先后向火星發(fā)射了34個各類探測器，但2/3的探測器最終以失敗而告結(jié)束。就在40年前，部分天文學(xué)家還堅持認(rèn)為，火星表面生長著厚厚的植被。直到上世紀(jì)60年代，美國航空航天局發(fā)射的太空探測器傳回火星表面光禿禿的圖片后，人們才不再相信火星上生長有植物的說法。

盡管至今收到的資料表明，這顆紅色行星之上沒有生命的跡象，但科學(xué)家們?nèi)詧孕呕鹦沁^去的生命可能會留下化石。盡管目前仍然存在許多分歧，但有許多人認(rèn)為，作為一個社會，我們應(yīng)該向前看，進入另一個新領(lǐng)域。

火星的歷史為我們了解地球、太陽系、宇宙的起源和歷史提供了線索。其次，一次國際共同努力的火星之行將有助于推動各國之間的合作。第三，能夠推動全世界，激勵更多的年青人以科學(xué)為職業(yè)。最后，如~阿波羅~計劃一樣，能在許多領(lǐng)域中產(chǎn)生新的科技，并提供改善地球人類生活質(zhì)量的潛能。

人類探測火星簡史1962年 前蘇聯(lián)火星1號探測火星，在飛離地球1億公里時與地面失去聯(lián)系，從此下落不明，它被看作是人類火星探的開端。

1965年 美水手4號探測器飛越火星，從距離火星1萬公里處拍攝了21幅照片。

1971年 前蘇聯(lián)火星2號在火星著陸。

1972年 美水手9號沿火星軌道飛行成為火星的第一顆人造衛(wèi)星，環(huán)繞火星軌道進行長期考察。

1974年 蘇聯(lián)“火星6號”和“火星7號”探測器在火星著陸，探測結(jié)果沒有公布。

1976年 海盜1號和2號在火星著陸

1989年 福波斯1、2號飛往火星途中失蹤

1993年 火星觀察者抵火星軌道前失蹤

1996年 俄“火星-96”發(fā)射失敗

1997年 火星環(huán)球勘探者進入火星軌道

1997年 美火星探路者在火星著陸

1998年 美國發(fā)射火星氣候探測器

1998年7月 日本發(fā)射“希望”號火星探測器，但以失敗告終。

1999年 美發(fā)射火星極地著陸者探測器

2001年4月 美國發(fā)射“奧德賽”號火星探測器，發(fā)現(xiàn)火星表面可能有豐富的冰凍水。

2003年 歐洲發(fā)射“火星快車”

2003年6月 攜帶“勇氣”號火星車的美國“火星探測流浪者”號探測器升空。次年1月“勇氣”號火星車在火星表面成功著陸。

2008年 美國“鳳凰”號探測器成功登陸火星，后失去聯(lián)系。

2009年 俄羅斯探測“火衛(wèi)一”

2011年NASA于2011年11月發(fā)射了火星科學(xué)實驗室（“好奇號”火星車）