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中国欲回答“天问”:它能成功登陆火星吗
 
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中国欲回答“天问”:它能成功登陆火星吗


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中国欲回答“天问”:它能成功登陆火星吗

7月17日,长征五号运载火箭被转移到位于中国南部文昌的发射台。
7月17日,长征五号运载火箭被转移到位于中国南部文昌的发射台。 AGENCE FRANCE-PRESSE — GETTY IMAGES
 
在加入先进航天国家行列后,中国正准备尝试下一个大胆飞跃:将轨道飞行器、着陆器和漫游车发射到火星。
紧随美国宇航局(NASA)的“恒心号”探测器和阿拉伯联合酋长国的“希望号”轨道飞行器,这一火星任务于周四发射,目的是让中国达到共产党领导层长期以来的目标。中国热切地希望证明自己有能力独自完成复杂的星际任务,而登陆火星是一项艰巨的成就,以前只有美国和苏联完成过。
 
“我们不能永远躺在地球这个摇篮里,”国有的中国航天科技集团公司高管包为民最近在国家电视台上引述苏联火箭科学家康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基(Konstantin Tsiolkovsky)的话说。他还称火星探测是“国家科技实力的体现”。
 
对中国来说,这不仅是自豪感的问题。中国领导人习近平已将太空探索列为未来几十年中国发展的支柱之一,计划在本世纪中叶完成一系列任务,其中许多涉及载人。
 
本次任务名为“天问一号”,取自公元前三世纪的一首古诗。探测器重达5吨,包括一个飞行器,它将围绕火星旋转一个火星年(687天),并进行自己的科学观察。它还将充当着陆器和漫游车的通信中继,它们将在明年2月进入轨道两到三个月后尝试降落到火星表面。
 
这些都是美国已经达成的里程碑事件,不过中国试图将它们同时完成。参与该项目的四位科学家上周在《自然天文学》(Nature Astronomy)杂志上写道:“‘天问一号’希望在首次尝试中一次性完成进入轨道、着陆和释放漫游车的任务,并与一个轨道飞行器协调观测。”
 
“以这样的方式执行的行星任务是前所未有的,”他们还说。“如果成功,将意味着一个重大的技术突破。”
 
轨道飞行器将携带七种仪器,包括摄像机、一台次表层雷达、一台光谱仪、一个磁力仪和粒子分析仪,进行他们所称的“对整个行星的全方位勘测”。
 
着陆器重530磅,几乎是中国送往月球的探测器的两倍。它在火星表面的90天里将使用六种仪器。其中探地雷达用于研究火星地质,并寻找潜在的地下冰库——这是维持人类在太空生存的关键。科学家们说,最可能的着陆点是乌托邦平原,这是一个2000英里宽的盆地,美国宇航局的海盗2号(Viking 2)于1976年在这里着陆。
 
天问一号”周四从中国东南沿海岛屿海南的文昌航天发射场升空。该发射场2016年发射了第一枚火箭,选择它是为了利用其纬度相对中国其他发射场低的优势。
 
这不是中国第一次火星之旅的尝试。2011年的首次尝试以失败告终,尽管问题并不在中国。当时中国建造了“萤火一号”探测器,搭载在俄罗斯前往火卫一的飞行任务中,但由于电脑电路故障,俄罗斯的火箭在近地轨道上熄火。两架航天器最终都坠回地球。
 
在那次挫折之后的几年里,中国取得了许多令人赞叹的航天成就。
 
中国宇航员已经在轨道上与本国建造的空间站实现三次对接。它还两次将漫游车放上月球,最近一次任务是到达月球远端,这是此前任何太空计划从未完成的壮举。该月球车仍在继续漫游,它的探地雷达加深了人们对月球表面的了解。
 
独立分析人士、即将出版的《外太空的大国竞争》(Great Power Competition in Outer Space)一书的作者纳姆拉塔·戈斯瓦米(Namrata Goswami)表示,出于地缘政治目的,中国正在系统地建设太空战略和后勤能力。
2019年11月,在河北省某设施进行的火星着陆器机动性能演示。
2019年11月,在河北省某设施进行的火星着陆器机动性能演示。 ANDY WONG/ASSOCIATED PRESS
比如在上个月,中国发射了建立名为“北斗”的全球定位系统所需的最后一颗卫星,中国打算向各国提供这一系统的服务,作为美国GPS和其他国家导航系统的替代品。
 
“中共想要向世界证明,他们在美国主导的太空秩序之外另辟了一条真正的路。”
 
航天科技集团的包为民甚至在去年提出,中国可以在本世纪中叶建立一个太空经济区,这将为中国经济带来10万亿美元的贡献。
 
就近期而言,中国计划在年底发射另一个月球着陆器,届时将是自阿波罗号任务以来人类首次从月球带回样本,中国还将在2022年完成第三个轨道空间站的建设。中国希望在2020年之前从火星收集样本带回地球——这与NASA和欧洲航天局的一个目标相同的联合项目展开了竞争。
 
“对中国人来说,太空涉及到国家综合实力的方方面面,”位于华盛顿的传统基金会(Heritage Foundation)的中国太空项目专家成斌表示。
 
火星任务在其他地缘政治领域也可能派上用场。
 
此次发射正值中国在各种问题的处理上面临越来越大的国际压力。这些问题包括今年年初从拥有1100万的中部城市武汉传出的冠状病毒大流行;在新疆针对维吾尔族和其他穆斯林的系统而持续性的镇压;还有对香港异见的严厉打压,尽管中国承诺2047年之前尊重这片半自治领土的政治和经济自由。
 
火星任务似乎是个改换话题的绝佳机会。与此同时,比起NASA的大张旗鼓,中国对这次探测任务的宣传相对克制。这也是中国的习惯,载人航天任务在这里只能以延迟录播的形式播出。
 
该太空计划仍与中国军方密切相关,导致任务的准备和运作细节需要进行部分的保密。对失败的顾忌仍是中国管理——以及宣传——航天计划的一个重要影响因素。
 
中国的上一任领导人胡锦涛以2003年开始的载人任务的成功为傲,但习近平在公开支持火星任务方面则谨慎得多。这与印度和以色列总理去年直接参与本国登月行动——最终都以失败告终——形成了鲜明对比。
 
但尽管有所延迟,中国近期仍然在国家电视台上播放了最后一颗北斗卫星的发射。随着发射临近,官方媒体和网上对火星的探测表达了越来越多的期待
 
中国火星探测行动的成败将有赖于“长征五号”,这一发射系统2017年经历了灾难性的失败,导致行动延期两年,以进行重新设计和试验,其他深空任务也因此延迟。“长征五号”去年12月再次成功发射,为本月的火星探索行动扫清道路。
 
“这关系重大,”成斌说。
 
“失败的可能性始终存在,中国人自己在文章里也会说,太空是最复杂的工作环境之一,”他说道。“但这不意味着他们会坦然接受失败。”
 
本周,摆放在北京一家购物中心里的火星着陆器和火星车复制品。
本周,摆放在北京一家购物中心里的火星着陆器和火星车复制品。 WU HONG/EPA, VIA SHUTTERSTOCK

火星探测计划已经失去了缔造者之一万卫星,他于5月去世,没能看到计划达至其实施的最高点。据《中国日报》报道,享年61岁的万卫星是火星探测计划首席科学家,也是前述《自然天文学》文章的共同作者之一。文中没有给出正式的死因,其学生表示他2017年患病,但仍继续参与该计划的工作。
 
只有苏联和美国曾成功抵达火星。苏联探测器于1971年在火星着陆,为史上首次,但着陆后立刻失去了通信联系。其他国家的一系列类似行动均告失败,但美国已经成功在火星表面着陆五次。
 
“中国很清楚很多人认为他们只是在重复前人做过的东西,”美国海军战争学院(United States Naval War College)国家安全事务教授琼·约翰逊-弗里斯(Joan Johnson-Freese)说。
 
“于是他们很小心,首先要让自己载入史册,例如着陆及抵达月球背面;其次,让他们得以进行其他国家会感兴趣的科学研究,”她说。
 
NASA的经验让中国有了更远大的抱负。例如,“恒心号”探测器将带着一架直升机,试图首次在极其稀薄的火星大气中飞行,还将采集样本并最终带回地球。
 
“美国要打造的是一辆梅赛德斯,”约翰逊-弗里斯说。相较之下,她说,中国的计划“是跑一辆福特。他们没有太多花里胡哨的东西。”
 
但对中国来说,如果一切顺利,并且“天问一号”明年2月成功抵达火星的话,一系列来自那个星球的图片将至少能与来自“恒心号”的图片相竞争,后者定于明年2月着陆。这本身就将会是一场成功的宣传。尽管仍在努力追赶,中国试图做的事,是除了美国之外的其他国家都做不到的,戈斯瓦米说。
 
“中国意识到在如今和未来的世界里,太空在人类的组织方式上都将扮演关键角色,”她说。“于是他们正在以这种角度看待自己的行动。”
 

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