印度火星探测器发射升空

火箭推力遥感测控精确入轨

探测火星技术有“三难”

据印度媒体报道，当地时间5日下午2时38分，印度首颗火星探测器在南部安德拉邦的斯里赫里戈达发射场由极轨卫星运载火箭(PSLV-C25)发射升空，开始了其为期约300天、长达6.8亿公里的漫漫旅程。印度这颗火星探测器性能到底如何，技术含量有多高，探测火星和探月相比又难在哪里？

“坐着扶梯上火星”

据印度空间研究组织网站介绍称，该火星探测器名为“曼加里安”，主要任务是演示将空间探测器送入火星轨道及进行科学探测。该探测器重1350公斤，尺寸与一个冰箱差不多，除去推进系统的干质量为500公斤。它装有一个由3块太阳电池板组成的太阳电池翼，每块太阳电池板的尺寸为1.4米×1.8米，进入火星轨道后功率为750瓦。此外，还装有1个锂离子电池组。

“曼加里安”号携带5台印度本国研制的科学探测仪器，总重量为15公斤-25公斤，这5台科学探测仪器分别是：测量火星大气中的氢原子量的莱曼-阿尔法光度计、用于探测火星甲烷的火星甲烷探测仪(这项探测的意义在于甲烷可能隐藏着火星生命的线索)、研究火星外大气层成分的探测器分析仪、拍摄火星表面的火星彩色相机以及测绘火星表面成分和矿物特征的火星红外光谱探测仪。一名中国航天专家5日表示，总体来看，这5台机器水平一般，印度此次任务的政治目标和工程目标更大一点，要证明印度有探测火星的能力。科学目标不是太高，其中携带的甲烷探测器是一个亮点，可以验证美国的“好奇”号之前得出的在火星没发现甲烷的结论。

这名中国专家认为，印度此次火星探测器发射的方式也说明印度运载火箭能力的短板，火箭没有足够的推力可以将探测器直接送入地火转移轨道，这个火箭虽然是4级的，但推力比较小，只能将探测器送入地球轨道，探测器绕地飞行20多天，逐渐加速达到第二宇宙速度，再择机进入地火转移轨道。这名专家说，“用形象的说法就是，印度的探测器是坐扶梯上去，而不是坐直梯上去的”。

相比探月有三难

在印度发射火星探测器之后不久，中国也将发射“嫦娥3号”实施探月工程的第二步：落月。一般而言，探测火星要比探月难度更大，但是并不意味着印度的首次火星探测系统比中国的探月系统更先进、更复杂。

探测火星的第一难在于，相对于探月，发射相同质量的探测器所需要的火箭推力要更大。运载火箭的运载能力、入轨精度和可靠性是火星探测的重要前提。探测火星，火箭需把探测器加速到11.2公里/秒的第2宇宙速度才能脱离地球引力飞往火星。当然，火星探测器如果重量很小，对火箭的要求就不如复杂的登月火箭高了。此次印度用来发射火星探测器的极轨卫星运载器能将1吨左右的载荷送入太阳同步轨道。而中国的长征-4C能将3吨多的载荷送入太阳同步轨道。

第二方面，要有较强的深空测控能力。月球距离地球只有38万公里，而火星探测器要飞行几亿公里，向探测器发送控制信号需要更大的测控设备，而接收其严重噪声背景下的微弱信号也需要测控设备更为灵敏。这样的设备通常是通过增大天线直径和功率来获得的。

第三，火星探测的入轨难度更高。有专家将其比喻为“从巴黎一杆把一个高尔夫球打入日本东京的某个球洞里”。这就必须选择适当的切入高度。如果探测器离火星过远，则探测器不能被火星的引力捕获，只能掠过火星;如果切入点离火星太近，则可能坠毁于火星气层。轨道修正相比探月会更多也更复杂，如果发射时速度误差在万分之一秒，不修正的话，到达火星轨道时，误差达到10万公里。

能否成功还得靠点运气

据印度媒体报道，火星探测器将在地球轨道运行20-25天，之后启程飞往那颗红色星球，历时大约9个月，如果顺利的话，将于2014年9月24日抵达火星轨道。

不过，印度能否成为世界第四、亚洲第一个成功对火星实施探测的国家，可能还需要点运气。火星历来是一个“危险的星球”。迄今为止，世界各国先后向火星发射了40多个各类探测器，但其中的一半都以失败告终，因此火星被称为“探测器的坟场”。在此之前，世界上仅有美俄欧成功探测过火星，中日两国的火星探测器也曾先后升空，但都没有进入火星轨道。到目前为止，只有欧洲首个火星探测器“火星快车”是首次发射便获得成功，但其携带的“小猎犬2号”着陆器释放后失踪。印度能否创造奇迹让我们拭目以待吧。

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