中青報(bào)·中青網(wǎng)記者 邱晨輝

我國首個(gè)火星探測(cè)器“天問一號(hào)”蓄勢(shì)待發(fā)。7月17日，被稱作“胖五”的長征五號(hào)遙四運(yùn)載火箭，垂直轉(zhuǎn)運(yùn)至我國文昌航天發(fā)射場(chǎng)的發(fā)射區(qū)，計(jì)劃于7月下旬到8月上旬擇機(jī)實(shí)施我國首次火星探測(cè)任務(wù)即行星探測(cè)工程天問一號(hào)任務(wù)。

來自國家航天局的消息稱，這次任務(wù)將是“胖五”的首次應(yīng)用性發(fā)射，也是我國運(yùn)載火箭首次執(zhí)行地球-火星轉(zhuǎn)移軌道發(fā)射任務(wù)。那么問題來了，為何我國的“探火”任務(wù)非“胖五”莫屬?

航天科普專家錢航告訴記者，我國火星探測(cè)器“天問一號(hào)”由環(huán)繞器、著陸器和巡視器組成，重量達(dá)到5噸左右。要把這樣一個(gè)重量的飛行器送入奔火軌道，目前我國只能由我國現(xiàn)役最大的火箭長征五號(hào)擔(dān)綱發(fā)射。

長征五號(hào)火箭2016年成功首飛，其外形巨大，總長約57米，箭體直徑達(dá)到5米——此前我國現(xiàn)役火箭箭體直徑最大的只有3.35米，因此被親切成為“胖五”。“胖五”不僅是我國目前最高、體積最大的火箭，也是運(yùn)載能力最強(qiáng)的火箭。

錢航說，發(fā)射深空探測(cè)器，需要運(yùn)載火箭提供足夠的發(fā)射能量，使探測(cè)器獲得足夠大的初始速度。在分離速度確定的條件下，重量越大的探測(cè)器，所需要的發(fā)射能量也越大。

他告訴記者，在長征五號(hào)火箭出現(xiàn)之前，當(dāng)時(shí)運(yùn)載能力最強(qiáng)的長征三號(hào)乙運(yùn)載火箭，大約可以將兩噸左右的探測(cè)器送入地火轉(zhuǎn)移軌道，而長征五號(hào)運(yùn)載火箭的地火轉(zhuǎn)移軌道發(fā)射能力，超過了5噸。所以說“探火”任務(wù)，只有“胖五”能夠勝任。

據(jù)錢航介紹，人類探測(cè)火星的方式與探測(cè)月球的方式基本類似，包括環(huán)繞探測(cè)、著陸探測(cè)、巡視探測(cè)、采樣返回探測(cè)和載人登陸探測(cè)等五種。這其中，采用環(huán)繞探測(cè)方式可以對(duì)火星進(jìn)行整體普查甚至是全球勘測(cè);采用著陸探測(cè)和巡視探測(cè)方式可以對(duì)火星進(jìn)行區(qū)域性詳查;采用采樣返回探測(cè)和載人登陸探測(cè)方式可以對(duì)火星進(jìn)行區(qū)域性精查。

不過，它們按前后順序來說技術(shù)難度是越來越大，所以一般都采用循序漸進(jìn)的方針，先進(jìn)行環(huán)繞探測(cè)，然后進(jìn)行著陸探測(cè)、巡視探測(cè)、采樣返回探測(cè)，最終進(jìn)行載人登陸探測(cè)等。

錢航說，截至目前，人類在探月的歷程中，這些探測(cè)方式都采用過，但每次發(fā)射基本上只采用其中的一兩種探測(cè)方式。與月球探測(cè)相比，由于火星和地球的距離比月球和地球的距離遙遠(yuǎn)得多，探測(cè)火星的難度也比探測(cè)月球的難度大得多。因此，至今人類對(duì)火星的探測(cè)只采用過環(huán)繞探測(cè)、著陸探測(cè)、巡視探測(cè)方式，未來的目標(biāo)是對(duì)火星進(jìn)行采樣返回探測(cè)和載人登陸探測(cè)，但難度、投資和風(fēng)險(xiǎn)都將很大。

“一次發(fā)射完成多種探測(cè)的好處是可以‘少花錢，多辦事’，但技術(shù)復(fù)雜，風(fēng)險(xiǎn)很大，所以一般很少采用。” 錢航說，目前，只有美國成功實(shí)現(xiàn)過一次發(fā)射完成環(huán)繞探測(cè)和著陸探測(cè)。歐洲曾兩次進(jìn)行類似的火星探測(cè)活動(dòng)，但都只完成了環(huán)繞探測(cè)，著陸探測(cè)均以失敗告終。

如今，我國即將實(shí)施的首次火星探測(cè)任務(wù)，計(jì)劃通過一次發(fā)射完成火星環(huán)繞、著陸和巡視三項(xiàng)任務(wù)，在錢航看來，“起點(diǎn)很高，同時(shí)也具有很大挑戰(zhàn)性”。

來源：中國青年報(bào)客戶端