我国探索太空的利器

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  萤火一号
  中俄联合探测火星活动将于2011年11月实施,届时,由我国负责研制的“萤火一号”火星探测器,将与俄罗斯研制的“福布斯—土壤”火星探测器一起由俄“天顶”运载火箭发射升空,前往火星。
  根据中俄两国协议,双方原定于2009年对火星及其卫星“火卫一”进行联合探测,后因故该发射计划推迟。中方卫星“萤火一号”以探测火星空间环境为目标,并与俄罗斯“福布斯—土壤”卫星,形成对火星空间环境的首次联合探测,具有很好的创新性和重要的科学意义。中俄联合火星探测计划的实施,将实现中国首次行星探测,推动卫星有效载荷研制水平的提升,增强行星探测的能力和影响力。
  在联合飞行的过程中,两颗卫星通过电缆连接在一起,“萤火一号”的能量由“福布斯—土壤”供给。到达火星轨道后,火箭会找一个相对合适的位置把“萤火一号”放下,两颗卫星自此各奔前程。期间,俄“福布斯—土壤”火星探测器则将在“火卫一”表面着陆,提取“火卫一”土壤等样品,并返回地球。“萤火一号”则进入绕火星的椭圆形轨道,正式开始履行它的火星探测使命。整个过程,“萤火一号”最近距离将飞行3.6亿公里,最远距离将飞行5.7亿公里。“萤火一号”火星探测器,将在绕火星轨道上对火星空间环境和大尺度地貌进行探测,“萤火一号”还将与“福布斯—土壤”探测器联合完成对火星环境的掩星探测。
  据悉,因为火星在我国古代被称为“荧惑”,所以作为我国火星探测计划中的第一颗火星探测器,取其谐音,便被命名为“萤火一号”。在轨运行期间,“萤火一号”将展开对火星空间环境、太阳风与火星磁场关系等领域的探测工作。此外,两国的探测器还将联合对火星大气层进行透视,绘制大气层中水汽和温度的垂直分布图。
  “天宫一号”与“神舟八号”
  我国首次空间交会对接飞行任务各项准备工作进展顺利,按照计划,“天宫一号”目标飞行器和“神舟八号”飞船将于2011年年底前先后发射升空。
  “天宫一号”既是交会对接目标飞行器,也是一个小型的空间实验室。“神舟八号”飞船发射升空后,将与它进行交会对接。目前,“天宫一号”已完成各系统性能试验、系统间接口匹配和模拟飞行测试,即将转入力学性能和热性能试验测试阶段。“神舟八号”飞船也已于今年3月中旬完成电性能测试。
  空间交会对接技术是载人航天工程持续发展必须突破和掌握的基本技术。在今年完成首次空间交会对接试验后,中国还将于明年发射“神舟九号”和“神舟十号”飞船,实现载人空间交会对接,并开展有人参与的空间实验室相关科学实验活动。
  嫦娥三号
  目前,“嫦娥三号”已完成方案设计,将于2012年冬到2013年春发射,而探月三期发射时间预计在2016年10月到2017年5月。“嫦娥三号”在月球着陆后,“嫦娥”将分为两部分:着陆器和月球车,月球车将在月球表面巡游,着陆器定点守候。月球车巡游的范围可达到5平方公里,在90天的时间中实现月面巡视、月夜生存等重大突破,开展月表地形地貌与地质构造、矿物组成和化学成分等探测活动,并抓取月壤在车内进行分析,得到的有关数据将直接传回地球。最快到2018年,中国将发射月球采样返回器,软着陆在月球表面特定区域,然后将月球样品带回地球。
  “嫦娥工程”三期完成以后,中国将进入载人登月阶段,那时中国的载人登月计划就会全部浮出水面。有分析人士认为,中国的载人登月计划将会成为“嫦娥工程”的第四期工程。在这一期工程中,中国将如何载人登月呢?根据中国科学家的设计,我国所计划采用的方式是先用运载火箭将飞船送上地球轨道,随后,飞船自行移动至月球轨道,释放出登陆舱,降落在月球表面,宇航员登陆月球。活动完成后,宇航员返回登陆舱,飞离月球,与在月球轨道上等待的飞船重新对接,并返回,至此登月过程结束。
  夸父计划
  “夸父计划”是中国的一个太阳监测卫星计划,又称为“空间风暴、极光和空间天气”探测计划,得名于中国神话中的夸父。由于2012年将是一个太阳活动高峰年,2012年至2014年太阳活动将会很强烈,因此“夸父计划”三颗卫星计划在这个时间内发射,主要是为观测到新的日地物理现象,进一步揭示日地空间风暴机理,监测行星际扰动传播,为灾害性空间环境预报提供观测数据。初期飞行时间将为2~3年,如果按期实施,该计划将是世界上唯一一个系统的日地空间探测计划。
  与“嫦娥计划”不同的是,“夸父计划”是锁定太阳的深空探测计划。该计划将由一颗位于日地系统第一拉格朗日点(也称L1点,即地球与太阳之间的引力平衡点)的卫星“夸父A”和两颗沿极轨共轭飞行的卫星“夸父B1”“夸父B2”组成综合观测系统,将用于连续监测太阳剧烈活动及其导致的日地空间环境连锁变化的全过程。其中卫星A设置在距地球150万公里的日地连线上,用来全天候监测太阳活动的发生及其伴生现象。另两颗卫星B1和B2在地球极轨大椭圆轨道上飞行,用来监测太阳活动导致的地球近地空间环境的变化。
  “夸父计划”将对日地空间天气系统的两端——太阳大气和地球空间进行前所未有的时空连续、多层次的成像观测,完成从太阳大气到近地空间完整扰动因果链的探测,通过多方面的首创性监测,实现日地系统端到端的整体、连续成像观测。并预期在日地系统的能量及扰动的耦合机制(如太阳爆发先兆、太阳风的形成机制)等方面取得具有重要原创意义的突破性进展。届时,“夸父计划”将与其他空间计划一起,进入以探测日地空间整体行为为标志的空间探测新纪元。
  (编辑 孙世奇)
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