中国“萤火”火星探测器，将首启火星之旅

    核心提示：本月8日至20日，中国第一个火星探测器“萤火1号”，将与俄罗斯“火卫一·土壤”采样返回探测器一起，择机使用俄罗斯“天顶-2SB”火箭从拜科努尔发射场发射升空，飞向火星。

　　“萤火1号”在火星轨道示意图

　　我国首个火星探测器“萤火1号”将搭载于俄罗斯火箭升空

　　美国3代火星车

　　　　新闻背景

　　本月8日至20日，中国第一个火星探测器“萤火1号”，将与俄罗斯“火卫一·土壤”采样返回探测器一起，择机使用俄罗斯“天顶-2SB”火箭从拜科努尔发射场发射升空，飞向火星。

　　此次火星探测，不但是我国派出第一个进入火星轨道的探测器，也是俄罗斯时隔多年之后第一次重返火星。他们承载的一系列创新型火星探测任务，对人类认识火星具有重要的意义。

　　搭车去火星

　　联合探测中俄双赢

　　火星在我国古代被称为“荧惑”，中国第一个火星探测器取其谐音，命名为“萤火1号”。

　　中俄两国于2007年3月26日签署了联合探索火星的协议书，决定在2009年10月发射“火卫一·土壤”和“萤火1号”探测器。后来，由于俄罗斯深空测控系统存在一些问题，无法保证探测器在飞行过程中与地面的联系保持百分之百的稳定，而“火卫一·土壤”在测试中也不够稳定，因此发射推迟到今年11月。延迟发射对“萤火1号”有一定影响，其中一些器件要重新更换，并影响了我国探测火星的战略部署。

　　“萤火1号”在随“火卫一·土壤”升空后仍“乘坐”在其上。它们“手牵手”进入火星轨道，装在“火卫一·土壤”顶部的“萤火1号”在绕火星飞行3圈后两者分道扬镳：“火卫一·土壤”变轨到火星圆轨道上寻机登陆“火卫一”，钻取土壤样品后返回地球;“萤火1号”则在近火点(距离火星最近的点)800千米、远火点80000千米、轨道倾角小于5°的火星大椭圆轨道上，正式履行火星探测使命。

　　采用这种联合探测的方式对参加合作的中俄双方都有益。对于中方来讲，由于时间紧张、资金有限、没有经验、测控困难，所以短期内研制小型火星探测器，并且搭载在较大的火星探测器上发射和飞向火星，可以避开一系列技术问题;对于俄方来说，其运载火箭和火星探测器都有搭载余量，顺便搭载“萤火1号”不仅对自己的火星探测任务没有影响，还可获得额外的科学数据和经济效益。

　　我国目前正在建设自己的深空测控网，也有足够的运载能力，所以将争取于2013年独自发射、测控自己的火星探测器。据悉，我国火星探测的步骤将与月球探测计划类似，采用“绕、落、回”，即第一步是实施火星环绕探测，并开展软着陆技术验证;第二步是实施火星软着陆，开展火星就位探测;第三步是实施火星无人采样返回。

　　个头小翅膀大

　　目标集中可补空白

　　“萤火1号”的质量为115千克，为三轴稳定的六面体结构，体积相当于一个普通电视机大小，2×3块太阳电池板展开后达到7.85米，设计寿命为2年，主要用于探测火星的空间环境等。之所以如此小的星体装这么大的“翅膀”，是因为火星上太阳光照强度低，只有地球的1/2左右，太阳电池翼要足够大才能给自身提供充足的能量。虽然“萤火1号”是能力有限的小型空间探测器，但它的科学目标集中，做的事情重要，性价比较高。

　　目前，虽然已有20个探测器成功对火星进行了探测，但它们主要是寻找火星上是否有生命或水，了解火星表面的物理和化学特性如何，大多数火星轨道器运行在距火星表面几百千米的极轨上，所以很难了解火星的高层大气和电离层等空间环境。

　　然而，掌握火星的高层大气和电离层对未来的载人登火星、分析火星的演化等很重要。比如，火星没有像地球一样的磁场，太阳爆发的时候会有大量的高能粒子轰击火星表面，如果未来进行载人登陆火星就有可能遇到巨大的威胁。利用“萤火1号”运行在近赤道、大偏心率的轨道优势，能覆盖行星际太阳风、弓激波、磁壳、粒子堆积区等所有火星空间环境区域。除了探测火星的空间环境外，“萤火1号”还将对火星的地形、地貌和沙尘暴，以及赤道区重力场进行系统探测。

　　“萤火1号”带有重量不超过15千克的8台科学探测仪器。其中的等离子探测包是目前最先进的等离子体探测器之一，用于探测火星周围大气等离子体的分布和逃逸率，并和磁强计一起了解太阳风与火星大气相互作用对火星水体损失的影响，以及在火星地表环境演化中，液态水是怎样流逝的。

　　“萤火1号”还将与“火卫一·土壤”探测器联合完成人类首次对火星电离层的星-星掩星探测——它俩之间的连线在某一特定时刻恰好切过火星表面，此时两者以同一频率“对话”，就可巧妙测得火星表面电离层的电子密度和总电子含量，由此推测火星的空间环境。