“螢火一號”征程示意圖 製圖/CFP

　　中國網絡電視臺綜合消息：北京時間昨天淩晨4點16分，中國首顆火星探測器“螢火一號”搭載在俄羅斯“福布斯-土壤”探測器內部，由俄羅斯天頂號運載火箭在哈薩克斯坦拜科努爾發射場發射升空。之後星箭正常分離，將探測器和上面級組合體送入預定軌道。然而隨後不久，俄羅斯聯邦航天署署長波波夫金宣佈，“福布斯-土壤”探測器及其所搭載的“螢火一號”火星探測器在飛行過程中出現意外，沒有按計劃實現變軌，未能如約奔赴火星，目前仍處於近地軌道。

　　據俄羅斯聯邦航天署發佈的消息，將“螢火一號”和“福布斯-土壤”送入太空的是俄羅斯“天頂-2SB”運載火箭。按計劃，火箭發射升空688秒後，“福布斯-土壤”探測器與“天頂-2SB”運載火箭的第二級脫離。安裝在“福布斯-土壤”探測器上的主發動機將在此後啟動，並通過3次點火將兩個探測器送入飛往火星的軌道。全部飛行過程將歷時300天左右。到達火星後，“螢火一號”將與“福布斯-土壤”探測器分道揚鑣，開始自主飛行，開展我國首次火星探測。

　　俄塔社援引俄羅斯聯邦航天署署長波波夫金的話説，“福布斯-土壤”探測器目前仍然處於近地軌道，其主發動機一直沒有啟動，燃料箱也沒有與探測器脫離。波波夫金説，導致出現意外情況出現的原因顯然在探測器的控制系統。俄航天部門應該還有3天時間對探測器的飛行狀態進行調整。

　　據介紹，該探測火星計劃是中俄兩國政府間合作項目。“螢火一號”由中國航天科技集團公司所屬上海航天技術研究院抓總研製，攜帶等離子體探測包、磁強計、掩星接收機、光學成像儀等四種探測儀器。“螢火一號”原計劃2009年10月發射，後因俄方採集火星土壤樣品的取土器需改進，研製計劃推遲，發射隨之推遲至今年。

　　目前，我國飛行最遠的航天器是嫦娥二號，今年8月25日進入太陽與地球引力平衡點——拉格朗日L2點。“螢火一號”的飛行距離大約是嫦娥二號的200倍，按計劃將穿越3.5億~4億公里漫漫旅途向火星進發。

　　■“螢火”七問

　　“借船出海”能節省時間資金

　　1 “螢火一號”為何搭俄“順風車”？

　　中科院國家空間科學中心主任、“螢火一號”工程應用首席科學家吳季此前表示，對於中國來説，在還沒有建立起真正的深空測控網之前，借用俄羅斯的探測器一同飛往火星，並開展聯合探測，可將我國科學家利用自主的探測數據、深入開展對火星研究的時間提前。

　　航天專家龐之浩也認為，我國作為探測火星的“新手”，“螢火一號”此番“借船出海”能節省資金、借鑒他國成熟經驗，獲得國外深空測控網的幫助。

　　“沉睡”到達火星後獨立工作

　　2 “螢火一號”探測火星一共分幾步？

　　航天專家龐之浩説，按原計劃，“螢火一號”的飛行大致有環繞地球、地火巡航、環繞火星三個飛行階段。在到達火星之前，“螢火一號”將一直處於“沉睡”狀態，兩者通過電纜連接，“螢火一號”的能量由“福布斯-土壤”供給。

　　按計劃，“螢火一號”隨俄羅斯火箭升空後，將由“福布斯-土壤”帶領，在距地面200公里的圓形軌道飛行4小時，後變軌至距離地面1萬公里的過渡軌道，繞大橢圓一圈，經26小時的無動力飛行後，主發動機點火，兩個探測器將徹底告別地球，進入地火軌道。

　　“這是一條雙曲線軌道，飛行時間很長，大概需要300天。”龐之浩説，經歷10個月左右的聯合飛行後，兩個探測器將在火星引力作用下，進入環繞火星的軌道，一起飛行3天后分離，“螢火一號”進入在軌測試和在軌運行階段，太陽能帆板展開，並開始進行獨立探測。

　　如變成地球衛星將喪失作用

　　3 “螢火一號”將面臨怎樣的命運？

　　龐之浩説，之前也有過火星探測器經調整後重新入軌並成功的案例，但這樣的案例很罕見。從目前的消息來看，“福布斯-土壤”探測器進入地火軌道失敗，嘗試幾次點火都不成功。以窗口期限、電池存量等考慮，它還有3天時間可以調整飛行狀態。目前應該出幾個方案，從可能性最大的方案開始實施。

　　龐之浩説，如果不成，“螢火一號”就會跟著“福布斯-土壤”探測器一起繞地飛行，變成地球衛星，但其功能全部按火星探測設計，“如果變成地球衛星，也就喪失了作用。”

　　4 “螢火一號”

　　中國志在探索 火星空間環境

　　最大特色是什麼？

　　從外表上看，“螢火一號”的顯著特點是“小”。吳季曾坦言，其在技術上最大的挑戰便是“小”，因受俄方發射重量的限制，“螢火一號”之輕，實屬罕見。載荷小、距離遠、任務重，“螢火”實為不易。

　　從軌道上看，與其他探測器大都在火星近地面極地軌道飛行不同，“螢火一號”計劃沿近火點800公里、遠火點80000公里、軌道傾角正負5度的大橢圓軌道運行。龐之浩解釋説，這與它肩負的使命息息相關。

　　此前的火星探測，主要圍繞火星上有沒有生命、有沒有水而展開，低軌道能更好地觀測火星全球。“螢火”此行，主要為空間探測、大氣探測而去，填補當前人類對火星高層大氣、電離層、磁層環境、太陽風等相互作用的了解空白。

　　“這個軌道設計很新穎，能讓‘螢火’在與地球、與‘福布斯’之間發送信息時，信號的傳輸路徑都切入火星大氣層，這樣一來，就能試驗火星大氣環境對信號的干擾。”龐之浩説。

　　從地球奔赴火星“道阻且長”

　　5 火星為何被稱為“航天器的墳墓”？

　　在人類探測火星的歷程中，有無數“殉道者”。據龐之浩介紹，目前全世界已累計發射41顆火星探測器，只有20顆成功，勝算不到一半。

　　為何成功率如此之低？因這條路“道阻且長”。龐之浩説，此前失敗的火星探測器，大都沒能成功進入火星軌道，或失去聯絡，或著陸失敗。“螢火一號”此番行程，也面臨眾多嚴峻考驗。

　　首當其衝的，便是遠距離飛行，龐之浩介紹，地火軌道十分複雜，空間環境險惡，在這一過程中，探測器一方面因遠距離飛行，信號強烈衰減，不能隨時與地面保持聯絡，還隨時可能遭受“空間碎片”、“太陽風暴”等襲擊，旅途可謂荊棘遍佈。

　　即使成功抵達火星軌道，危險也遠未減少。因火星地表起伏大，磁場分佈十分不均勻，給飛行帶來不穩定因素，需時時調整。更可怕的是，探測器必須經歷“長火影”考驗，即在火星軌道飛行期間，長時間處於陰影區，沒有光照，就沒有能量源和熱量源，溫度降至零下200度，一不小心就可能被“凍死”。此外，火星風大、沙塵暴大，如果著陸，還要謹防動力裝置被沙塵覆蓋後掩埋，否則將寸步難行。

　　後年獨立發射火星探測衛星

　　6 我國將於何時獨立探測火星？

　　據介紹，我國火星探測計劃分三步進行：第一步是實施火星環繞探測，並開展軟著陸技術驗證；第二步是實施火星軟著陸，開展火星就位探測；第三步是實施火星無人採樣返回。三步簡稱“繞”、“落”、“回”，“螢火一號”是第一步。

　　空間技術專家戚發軔院士今年初接受媒體採訪時曾透露，我國計劃于2013年，獨立發射首顆火星探測衛星。

　　“我國下一次探測火星將是完全自主的火星探測，但也會同時邀請國際合作夥伴參與，共同為人類探測太陽系作出貢獻。”吳季説。繞月探測工程、嫦娥一號衛星系統總指揮兼總設計師葉培建此前表示，“中國目前已完全具備獨立探測火星的能力，利用自主研發的測控系統，發射自己的火星探測器沒有任何問題”。

　　中國需建自己的深空探測網

　　7 火星之旅我們還需做哪些努力？

　　龐之浩介紹，獨立探測火星，運載火箭首先需達到一定的運載能力，即第二宇宙速度11.2公里每秒，方能讓衛星掙脫地球束縛，奔向地外行星。

　　探月衛星只需達到10.9公里每秒即可，相比之下，發射嫦娥二號的火箭，還需進一步加速。對此吳季曾表示，我國目前火箭已有足夠的運載能力。

　　此外，我國還沒有建立起自己的深空探測網，而這是探測火星之必需，因為在航天器遠距離飛行中，信號捕獲與控制尤為重要。龐之浩解釋，就火星探測來説，因信號存在幾十分鐘的延遲，大大增加了飛行控制的難度。距離遠、信號弱，就需要能力更強、範圍更廣的測控站，捕獲飛行器發自遙遠太空的信號，得知其運行狀況，及時作出調整。“螢火一號”如果工作，數據的上傳下達都離不開俄羅斯、歐空局地面站的幫助，但合起來也只能下載5%至10%的數據量。據介紹，我國預計明年建成國內深空探測網部分，2016年建成國外部分，屆時將用於支持我國將來的載人登月、火星探測和其他深空探測任務。