2020年到火星去:中國太空計劃逆襲搶灘

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2020年,是探測火星的重要窗口期。目前已知範圍內,有5個火星項目計劃正在開發和製造的最後階段,擬在2020年發射前往火星。中國的火星探測任務,同樣選擇在了這一年。目前各項準備工作已經完成,只等待2020年火星探測窗口期的到來。

中國官方早前證實將於2020年七八月間擇期發射「螢火二號」火星探測器,並計劃在中共建黨一百周年(2021年)之前降落在火星,一次性完成「繞」、「落」、「巡」三大目標,通過火星衛星、火星着陸器、火星車天地聯合探測火星。如果一切順利實現,這將是全世界首次在一次任務當中完成這三個目標,意味着中國將創造人類火星探測史的新高度。

2019年11月14日,中國首次火星探測任務著陸器懸停避障試驗在位於河北省懷來縣的地外天體著陸綜合試驗場圓滿完成,此次試驗是我國火星探測任務首次公開亮相,試驗模擬了著陸器在火星環境下懸停、避障、緩速下降的過程,對其設計正確性進行了綜合驗證。(新華社)

實現人類到達火星,是中國太空計劃中更為長遠的目標。在火星探索上,目前只有美國、蘇聯、歐洲航天局和印度成功地將航天器送入火星軌道。但是中國很快就可能會成為第五個到達火星的國家。

2019年11月14日,中國正式對外公布了載人飛船探索火星計劃。當日,中國邀請了包括駐華使館的大使及使節、歐盟、亞太空間合作組織以及媒體記者等70人蔘觀了中國首次火星探測任務着陸器懸停避障試驗。這也是中國火星探測器的首次公開亮相。

火星工程探測器系統副總設計師賈陽曾對媒體表示,中國的火星車將有一對「更大、更漂亮」的翅膀,努力對着太陽的方向。它還將「具有較強的自主能力,自主實現環境感知、路徑規劃、科學探測、故障診斷等功能」。

所謂火星探測窗口器,指約每隔26個月會發生一次「火星衝日」,屆時太陽、地球、火星位於一條直線上,地球與火星的距離在衝日期間會達到極近值,通常只有不足1億公里,而在火星發生大沖時,該距離甚至不足6,000萬公里。在這一時間點實施火星探測,探測器飛行的路線最短,最省燃料。這也是包括中國在內為什麼很多國家選擇在2020年發射火星探測器。

2019年11月14日,中國首次火星探測任務總設計師張榮橋在試驗場介紹情況。(新華社)

事實上,火星探測計劃只是中國諸多太空探索計劃中的一項。在經過50年蟄伏追趕之後,中國的太空探索,終於在2020年後迎來爆發期。2020年後,中國的返回式月球登陸器——嫦娥五號將會為中國帶回月球的土壤樣本,同時為中國載人登月打下基礎;2020年後中國大型多艙段組合式空間站,將會展開建設,屆時有可能成為世界上唯一在軌的大型空間站,成為中國深空探測的前哨站。

除此之外,中國太空計劃還包括:2022年左右的「小行星探測」計劃,2028年將火星樣本帶回地球的計劃,以及2029年左右的木星探測任務……而作為對美國全球定位系統(GPS)的回應,中國自主建設了北斗衛星導航系統,預計在2020年完成全部組網衛星的發射,實現全球服務能力。這些成果,在50年前都是難以想象的。

從1970年發射第一顆人造衛星,到今天已經有200多枚各種特殊功能的衛星;從1980年第一枚運載火箭到,到2003年首次實現載人航天;從2011年中國首個空間站「天宮一號」,到2019年中國的"嫦娥四號"探測器成功在月球背面着陸,再到2020年即將發射的火星探測器。在太空探索領域,中國以後來者的身份,實現了諸多突破,逐漸成為太空探索領域的重要參與者,甚至未來可能成為主導者。

20世紀50年代末,全球太空競賽開始時,中國政府宣稱:「我們也要製造衛星。」 如今,中國的衛星指引着飛機、導彈、無人機,也觀測着農作物產量、監視着外國軍事基地。有中國火箭和中國宇航員參與的太空任務越來越多,進而帶給中國人強烈的民族自豪感。雖然相較於美國還有不小的差距,但在短的時間內能夠取的如此成就,已是非凡。

歷經數十年的巨大投入與戰略規劃,中國正朝着太空大國的方向步步前進,未來甚至可能成為該領域的主導力量。《彭博社》稱,中國僅用了20年就建立起有理由說是世界第二先進的太空計劃項目,到本世紀中葉,中國的核動力飛船將定期往返於行星際空間,在遙遠行星和小行星上的採礦殖民地之間運送工人。

嫦娥四號著陸器。(新華社)

當然,這背後依託的是中國整個航天系統實力崛起。航天工程是一個高科技含量的系統性工程, 經過50多年的努力,中國已經獨立發展成為美國、俄羅斯和歐洲航天局之外,人類第四個航天中心的規模和水平:形成了完整配套的研究設計、生產和試驗體系;建立了能發射各類衛星和載人飛船的航天器發射中心、和由國內各地面站、遠程跟蹤測量船組成的測控網;以及多種衛星應用系統。

中國在衛星迴收、一箭多星、低温燃料火箭技術、捆綁火箭技術,以及靜止軌道衛星發射與測控等許多重要技術領域,已躋身世界先進行列;在遙感衛星研製及其應用、通信衛星研製及其應用、載人飛船試驗、衛星定位系統,以及空間微重力實驗等方面均取得重大成果。

作為世界第二強的長征5號重型運載火箭——運力僅次於美國升級後的重型Delta IV火箭,以及未來的長征9號巨型運載火箭,2019年12月27日,發射成功。探月工程三期的取樣返回任務的嫦娥五號月球探測器、2020年發射的天宮號載人空間站的核心艙,以及火星探測器,都將「搭乘」長征五號火箭。

2019年12月21日,長征五號遙三運載火箭在中國文昌航天發射場完成技術區相關工作後,於27日成功發射。(新華社)

新一代重型火箭長征九號業已完成深化論證,2019年3月24日,其一級發動機燃氣發生器-渦輪聯試成功,擬於2028年左右發射升空,未來將用於中國深空探測、載人登月和登火、空間基礎設施建設等任務。這些都將成為中國太空探索的強大助力。

中國的太空探索的成功絕不是偶然,這背後是中國的崛起,這是相輔相成的過程。

2017年3月,中國探月工程總指揮、總設計師顧問葉建培院士在中央電視台節目上在解釋為什麼中國想要登月時說道:「宇宙就是個海洋,月亮就是釣魚島,火星就是黃巖島,我們現在能去我們不去,後人要怪我們。別人去了,別人佔下來了,你再想去都去不了。」顯然,火星也是一樣。雖然中國的太空探索在時間上落後於世界,但已經開始實現逆襲。

在好萊塢電影《火星救援》裏,中國的國旗——「五星紅旗」以破局者的形象出現。當救援陷入僵局時,中國大推力運載火箭「太陽神號」出現了。電影的原著作者是美國宇航局的一名工程師,這本科幻小說則以貼近現實而著稱。未來,這一幕可能真的會實現。

華盛頓早已感受到來自中國的威脅。2016年,美國專家們在眾議院空間科學小組委員會的一次聽證會上,討論「我們在太空競賽中輸給中國了嗎?」這一話題,認為美國在該領域有「黯然失色」的風險。2017年12月,美國總統特朗普(Donald Trump)簽署了一項太空政策指令,概述了載人登陸月球和火星的計劃,並開始準備一支新的太空部隊,以「對抗」中國。

華盛頓著名智庫傳統基金會(The Heritage Foundation)研究中國太空能力的專家迪恩·程(Dean Cheng)說,「這是一場具有高度戰略意義的競爭。」一如中美正在進行的貿易戰,中美將在太空探索領域擦出怎樣的火花,還將拭目以待。



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