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阿聯酋火星探索:阿拉伯世界的第一次有何看點

2020/07/17 10:36 字級:
讀稿
阿聯酋火星探索:阿拉伯世界的第一次有何看點
▲阿聯酋「希望號」火星探測器預計2021年2月進入運行軌道,從太空遙祝阿聯酋建國50週年(圖/MBRSC)

阿聯酋「希望號」火星探測器2020年夏季從日本種子島太空中心發射。這不但是阿聯酋史上第一次,也是阿拉伯世界的首次星際探索。

升空後,火星探測器計劃飛行近5億公里,2021年2月抵達火星軌道,正好在太空遙祝阿聯酋建國50週年。

阿聯酋為此凖備了六年。

「希望號」是今年7月計劃發射的三個火星探測項目之一。美國和中國的火星表面探測器據悉都在最後凖備階段。

中國「天問一號」探測器計劃於7、8月間由長征五號火箭發射升空,2021年2月到達火星,然後放下火星表面漫遊車巡視探測。美國國家航空航天局(NASA)的第五次火星探測任務計劃7月17日發射「毅力號」火星探測車,預計2021年2月18日登陸火星。

這三次發射都定在火星距離地球最近的時候,這樣航程和燃料消耗可以最小;這種時機每26個月出現一次。

Reull Vallis
ESA/DLR/FU Berlin
已經獲得的資料顯示火星表面曾經有大量液態水

四分之一個世紀前,1965年7月15日,美國國家航空航天局(NASA,又譯美國宇航局, 美國太空總署)的不載人火星探測器水手4號(Mariner 4)飛越火星,近距離拍攝火星表面圖片傳回地球。這些相片證實當時很多人相信的火星表面有運河的傳說是錯覺。

阿聯酋的「希望號」將像氣象衛星一樣繞火星做近赤道軌道運行,收集星球上不同區域在不同季節和不同時間的全天候氣象數據,還有其他相關數據,幫助地球上的科學家更全面地了解和掌握火星的氣候條件。

這有助於解開一個關於火星的重要謎團:那個紅色的行星曾經和地球一樣遍布江河湖海,怎麼變成現在這種乾枯、荒蕪的狀態,答案可能藏在火星周圍的氣層裏。

「希望號」發射因天氣原因曾兩次推遲。

圖表
BBC

為什麼發射火星探測器?

阿聯酋在宇航科技和太空飛行器的設計製造方面可以說經驗非常有限,國家太空總署成立僅僅6年,現在開始涉足只有美國、俄國、歐洲和印度有成功經驗的領域,足以說明這個國家的太空探索壯志和抱負。

當然,火星探索風險極大,迄今為止所有的嘗試中成功的只有大約一半。

那麼阿聯酋的這個大手筆背後有哪些考量?希望實現哪些目標?

阿聯酋工程師得到美國專家的引導和指點,完成了一件如此精密艱深的任務。這顆火星衛星一旦成功進入軌道,將幫助人類對火星大氣層形成全新的認識。

尤其值得關注的是,通過深入了解火星大氣層變化導致星球表面水分的消失原理,科學家們希望能對地球大氣層研究有所啟迪。

「希望號」火星探測計劃的另一個目的是激勵和吸引阿聯酋和阿拉伯世界更多年輕人在中學和大學選修科學技術課程。

更宏觀的目標與阿聯酋政府的經濟大計方針有關:阿聯酋和沙特一樣,正在設法減少國民經濟對石油天然氣的依賴,逐步向高科技、知識型經濟轉變,以適應未來世界。

「希望號」計劃負責人奧姆蘭·沙裏夫(Omran Sharif)認為值得冒這個風險,作為研發項目,允許失敗;重要的是無論成功還是失敗,阿聯酋將從這次任務中獲得能力和實力的提升,積累經驗和知識。


Hope probe
MBRSC
希望號火星氣象衛星由美國和阿聯酋科學家聯合開發,大部分工作在科羅拉多大學博爾德校區LASP實驗室進行,前後花了6年。

怎麼做到的 ?

那麼,阿聯酋在短短六年時間裏是怎麼完成這個尖端複雜的工程的呢?

「希望號」火星探測器的建造得到美國科學家的幫助,發射則由日本的火箭承擔。升空後,它預計將於7個月以後抵達繞目標軌道,開始研究火星大氣層和其他科研任務。

首先,政府明確告訴項目團隊,他們不能從別的大國手裏買探測器,必須自力自主開發建造。

但自主開發不等於閉門造車。項目團隊可以跟有相關經驗的美國大專院校結為伙伴。阿聯酋和美國科學家們併肩設計、建造火星探測器的內部系統和探測器上裝備的三台科研考察儀器。

這枚火星衛星的研發大部分是在美國科羅拉多大學博爾德校區的大氣與空間物理實驗室LASP進行,也有相當一部分工作是在迪拜的穆罕默德·本·拉希德太空中心(MBRSC)完成。

LASP 資深系統工程師布賴特·蘭丁(Brett Landin)認為阿聯酋現在已經具備自主自力完成新的探測任務的能力和條件。

因為阿聯酋工程師們已經從頭到尾親自動手,有了實戰經驗,下次就可以自己造太空飛行器了。


探測器印象圖
MBRSC
希望號探測器考察項目之一是火星大氣層的能量流動狀況。(探測器印象圖)

凖備探測什麼?

阿聯酋不准備重覆別人已經開始的探測項目,希望自己收集的火星資料能擴大、充實現有的數據庫。

「希望號」的科研目標制定參考了美國航天航空局(NASA)下屬一個顧問委員會,火星探索項目分析組(MEPAG)的意見。

其中一個項目是研究一天和一年內火星大氣層能量上下垂直流動的情況、追蹤探測對火星大氣層溫度有極大影響的一些特徵,比如飛揚的塵土。

它還將考察火星大氣層頂部氫和氧的中性原子的行為變化。這將有助於證實一個猜想:在太陽不斷噴射的高能粒子侵蝕火星大氣層的過程中,這些原子是否起了關鍵作用。

這方面的數據將可以用來解釋火星表面的水現在基本上都已消失的原因。

「希望號」的近赤道運行軌道距離火星表面最近2.2萬公里,最遠4.4萬公里。


莎拉·阿爾-阿米利Sarah Al-Amiri
BBC
阿聯酋太空署火星探測器項目負責人之一

莎拉·阿爾-阿米利(Sarah Al-Amiri)是誰 ?

莎拉·阿爾-阿米利(Sarah Al-Amiri)是阿聯酋火星探測計劃的主要項目負責人之一,首席科學家,也是國家科技部部長。

爾-阿米利加入MBRSC中心時是軟件工程師,但現在幾乎就是這次火星探測項目的形象大使、代言人。

「希望號」項目的阿聯酋籍員工有34%是女性,各項目組負責人中有一半副職由女性擔任。

阿爾-阿米利告訴BBC,自己從小就對宇宙著迷,就因為它浩瀚、神秘,而人類對太空有那麼多的未知。

她相信「希望號」將為今天的學生設計和實施星際探索帶來新的機會,打開新的門窗,

「我們過去無法想像這件事有可能發生在阿聯酋,」她說。

如果阿聯酋的「希望號」計劃不負眾望,成功了,那麼太空競賽將又添一員選手。

NASA「洞察號」登陸火星:你需要知道的都在這裏
The British Broadcasting Corporation

 

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