经过68天艰难的太空之旅,俄罗斯“福布斯—土壤”残片于北京时间1月16日凌晨坠入地球。
“非常可惜,这是人类的一个损失!”在接受《中国科学报》专访的过程中,中科院院士欧阳自远多次对“福布斯—土壤”的失败表示惋惜:“‘福布斯—土壤’计划是一项富有创新性、引领性和冒险性的科学探测计划,将实现人类第一次采集火卫一的样品,必将对火星与太阳系的起源和太阳系生命物质的来源提供新的科学依据。可惜,离伟大仅一步之遥。”
那么,科学家究竟为何如此钟情于火卫一?
火星蛊惑
这是俄罗斯第三次将火星探测目标放在火卫一上。
1988年、1989年俄罗斯分别发射过两个“福布斯”探测器。前一计划发射失败,后一计划运行3个月,拿回一些探测数据。
之后,俄罗斯又制定一个大的火星探测计划——“Mars96”,并计划于1996年发射,可是由于运载火箭的原因最终失败。1996年之后,俄罗斯深空探测进入低谷。
2004年,俄罗斯开始重整深空探测活动,计划再次发射火星探测器——“福布斯—土壤”计划,其目标仍是探测火卫一,并将土壤样品取回。
随着“福布斯—土壤”2011年11月8日升空,与之相关的信息至今仍是媒体追逐的焦点。然而,关于俄罗斯对火卫一为何如此执著,媒体却鲜有报道。
“俄罗斯探测火卫一的真正科学目标,是研究火星及太阳系的起源和太阳系生命物质的来源。”欧阳自远告诉记者。
火卫一(Phobos)和火卫二(Deimos)是太阳系行星中最小的卫星,它们形状怪异、极不规则,平均直径10多公里,可能是小行星带的碳质小行星被火星捕获后成了卫星。它们富含碳质和水,甚至含有有机化合物,是形成太阳系生命大厦的砖块,是组成太阳系生命的物质来源。
“福布斯—土壤”计划取回的样品,代表了太阳系的平均化学成分,是组成太阳系的原始物料,是研究太阳系起源与早期历史的“考古样品”。45亿年以来,火卫一的表面土壤长期记录了太阳系空间的环境信息,是研究宇宙射线和太阳活动的古老记录器。
“人类已经获得30多块来自月球和火星的陨石,人类第一次获得的火卫一样品将比月球和火星样品更珍贵。”欧阳自远说。
“这是一个具有创新性、引领性和冒险性的科学计划,其探测思路非常先进,假如能实现将会有很多新的发现。”欧阳自远相信,“这一定是一位高人的杰作。相信他们一定还会继续做‘福布斯—土壤’计划。”
中国火星探测路线图
随着“福布斯”计划的夭折,萤火一号任务也宣告失败。中国后续的火星探测计划是否会受影响?
答案是否定的。
中国航天科技集团公司科技委副主任于登云接受《中国科学报》记者采访时表示,我国一直致力于自主火星探测,将分步实施、统筹规划,全面开展自主火星探测研究。
我国自主的火星探测将分三步进行:第一步是实施火星环绕遥感探测,全球性、整体性探测火星并开展软着陆技术验证;第二步是实施火星软着陆,开展火星就位探测与巡视探测;第三步是实施火星无人采样返回。
事实上,关于开展自主火星探测的提法已不新鲜。早在2010年10月,由中国空间技术研究院主办的空间技术论坛上,中科院院士叶培建表示:“在我国顺利实施绕月探测,并按照规划启动后续‘落月、采样返回’的同时,研究组提出中国深空探测的2030年前的路线图,即逐步开展覆盖整个太阳系的深空探测活动。月球探测是深空探测的第一步,而火星探测将是行星际探测的开端。”
萤火一号探测器测控数传分系统主任设计师熊蔚明接受《中国科学报》采访时表示,萤火一号之所以选择搭载俄罗斯的“福布斯—土壤”探测器进行发射,实属无奈之举。2007年,中俄两国政府签署联合探测火星计划的政府间协议时,中国还不具备深空测控能力,也没有火星地面站。
时过境迁。经过近几年的发展,尤其是我国载人航天工程和探月工程的顺利开展,我国深空探测能力逐步提升。
刚刚发布的《2011中国的航天》白皮书就指出,中国正在建设满足新一代运载火箭发射任务的海南发射场。同时,中国航天测控网正在逐步实现由陆基向天基、由地球空间探测向深空探测的拓展。
不仅如此,我国也正在建设大功率天线和火星探测地面站,以及深空测控网,为开展火星探测作着积极准备。
曾有专家表示,中国已具备自主火星探测能力,并有望在2013年或2016年实现火星探测器发射。
行星际探测:必然延伸
指导中国未来五年航天事业发展的《2011中国的航天》白皮书指出,我国将要开展的深空探测活动,包括开展深空探测专项论证,推进开展对太阳系行星、小行星和太阳的探测活动。
国家航天局新闻发言人张炜表示:“我们正在组织深空探测的专项论证。”
方案的出台只是时间问题。
欧阳自远介绍,我国深空探测思路已经非常清晰,相关科学问题和探测对象的论证工作开展顺利。
我国的深空探测活动将以火星探测为切入点,统筹开展太阳、小行星、金星、木星系统等的探测。
其中,对火星主要开展全球遥感探测、软着陆的就位探测与火星车巡视探测以及自动采样返回三个阶段的探测。
“深空探测的最终目的,应该是为人类的生存和持续发展服务。”欧阳自远认为,月球探测只是深空探测活动的第一步,对太阳、行星和行星际探测是人类对未知宇宙以及自身演化过程探索的必然延伸。火星和金星是地球近邻,也是航天大国的主要研究目标。
太阳则是太阳系的主宰,是唯一可被精细观测的恒星样本,决定了太阳系的引力和电磁环境,太阳活动对地球乃至太阳系整体行为起着决定性影响。
开展小行星和彗星等小天体的结构与成分探测有助于理解地球上生命物质的来源,以及太阳系内有机物的起源和演化等与生命起源有关的科学问题;探测与精确测定太阳系小天体的运行轨道和物理化学特征,对规避某些小天体撞击地球有重要意义。