最近,國家航天局發布消息表示,已經完成對外合作項目的遴選工作。
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其中最引人注目的是來自國際空間研究委員會PEX光譜儀項目和香港大學的高光譜成像儀,其用途都明明白白寫上了:開展火星生命痕跡探尋任務。
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首先說,天問三號這個任務,非常不簡單,這是中國歷史上頭一次,使用兩枚火箭完成一個任務,也是人類歷史上第一次對火星進行采樣返回的航天任務。
簡單來說,第一次是送,第二次是去接。
第一枚火箭發射的是著陸器和上升器,著陸器和上升器,直接降落在火星表面,進行科學探測和采集樣本,將樣本進行封存。
隨后等待漫長的將近2年時間,預計2029年發射第二枚火箭,將軌道器和返回器的組合體發射到火星軌道上,帶有樣本的上升器突破火星的大氣,擺脫火星的重力騰空而起,進入火星的環繞軌道。從火星上起飛要比從月球上起飛要難得多,火星重力更大且存在大氣干擾,這要求火面上升器具備極高的推重比和姿態控制精度。
并且這一切都需要計算機全自動完成,火星和地球的最小距離也有5400萬公里,地球控制中心到火星的延遲,最少也不低于3分鐘。
說這些,只是為了說明,天問三號的資源投入極大,項目地位極高,每一個子任務都是經過反復的務實考量的,包括看起來有點天馬行空的火星生命探尋。另外在早前的官方公告中也明確說明,探尋生命痕跡是天問三號的首要任務。
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無論是軌道服務器上的高光譜成像儀,還是著陸器的PEX光譜儀,都是尋找生命痕跡子任務的其中一部分,并不是全部。
火星生命的痕跡極其隱秘,想要找到它并不容易(如果有的話),科學界目前的判斷是火星表面99%的地區都沒有探測生命的價值。
天問三號為此設計了幾個步驟,先對預著陸區域進行掃描,尋找可能以前存在過水活動的區域,比如黏土、硫酸鹽、碳酸鹽礦物存在比較多的區域。
著陸器著陸之后,再使用光譜儀對礦物進行多次掃描,分析礦物構成,是否有采樣的價值。如果找到可疑的生命活動痕跡,將其采集保存。確認在火星上是否找到了生命痕跡,得等到天問三號帶著樣品返回地球之后,對其進行更加細致地分析,才能夠確定是否真的發現了生命痕跡。
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“天問”是中國行星探測工程的任務代號,目的就是對太陽系行星進行觀測和收集科研數據,而外太空探測最令人興奮、科研價值最大的任務類型自然是地外生命的發現和研究。
這種科學研究就是只有大國才能夠勝任,除了資源和技術,還需要國家和民族意志才能推動。深空探測、地外生命研究,這些都不屬于“立竿見影型的科研項目”。很難像藥物開發、芯片技術一樣,只要實現技術突破,就能很快轉化成產品投入市場,這樣的技術在十幾年甚至幾十年都不會產生可以量化的利潤,短期的可見回報非常低。
不論這次天問三號是否能夠找到生命痕跡,只要成功采樣返回,必然是人類航天史上革命性的勝利。后續天問系列將迎來爆發式的合作,天問系列雖然1號、2號、3號的任務都聚焦在火星,在后面的任務規劃中,還得抵達更遠的行星,10年后將發射海王星探測器。
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這意味著天問工程將成為平臺型的旗艦級科研項目。什么叫平臺型項目,比如歐洲大量粒子對撞機、人類基因測序工程,這些項目的特點是,都是基礎科學中的頂級項目,難度極高,需要大國耗費長達十幾年時間、百億美元級別的資金完成,但是科研價值也極高,旨在解答該領域內的終極問題。
粒子對撞機希望回答的是物質的本質、宇宙的本源,基因測序工程要探究的是人類和生物的底層代碼邏輯,而天問工程要解答也是兩個終極問題,人類在宇宙中是否孤獨,人類在未來去向何處。
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再說回來天問,中國是天問工程的主導者,在這個平臺上產生的所有研究,成果都會共享給主導者。從這個方面看,天問系列任務對外的吸引力是非常大的,雖然太陽系內的所有行星,都已經被各種各樣的探測器踏足,不過對于人類了解一個天體來說,信息還是少得可憐。把人類看作一個整體的話,天問系列必然是加快人類深空探測的重要工程。
在天問工程之前,中國在深空探測領域長期以來幾乎處于被孤立的狀態,而如今僅僅用了不到10年的時間,就成為頂級項目的主導者,甚至有領先NASA的趨勢,可以說,無人扶我青云志,我自踏雪至山巔。
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