康犖

2020年7月23日12時41分，中國在海南島東北海岸中國文昌航天發(fā)射場，用長征五號遙四運載火箭成功發(fā)射首次火星探測任務(wù)“天問一號”探測器，火箭成功將探測器送入預(yù)定軌道，開啟火星探測之旅，邁出了我國自主行星探測第一步。

“天問一號”探測器將在地火轉(zhuǎn)移軌道飛行約7個月后，到達火星附近，通過“剎車”完成火星捕獲，進入環(huán)火軌道，并擇機開展著陸、巡視等任務(wù)，進行火星科學(xué)探測。

早在2300多年前，詩人屈原就用一首長詩《天問》，發(fā)出了對宇宙洪荒、天地自然的疑問，“日月安屬？列星安陳？”盡管現(xiàn)代天文學(xué)已經(jīng)可以非常精確地回答這一問題——太陽系的引力維系著八大行星繞其公轉(zhuǎn)，然而關(guān)于生命、人類、太陽系乃至宇宙的起源，還有太多的未解之謎。

7月25日至7月30日，山中天藝術(shù)中心集結(jié)王晉康、劉韡、李淼等知名科幻作家、科學(xué)家、藝術(shù)家、策展人、建筑師、學(xué)者、航天業(yè)者等30位嘉賓，帶來“預(yù)言——山中天2020科幻論壇”，其中包括5場不同主題的科幻論壇，暢談科技與人類社會的發(fā)展。針對當下最熱的科技新聞，我們就“天問一號”相關(guān)問題專訪到了參加此次論壇的著名物理學(xué)家李淼，他對于此次中國首次火星探測任務(wù)有獨到見解。

一直以來，作為太陽系里與地球最為相似且距離較近的行星，從古至今，火星都是人類渴望了解的“另一個家園”。在那些科幻作品中，不僅有火星來客，人類航天員還登陸火星種起了土豆（電影《火星救援》）。一部部壯闊震撼的作品散發(fā)著經(jīng)久不衰的魅力，不光展示著目前相對成熟或能夠預(yù)見的科學(xué)技術(shù)，還勾勒出人類對火星的各式幻想，不斷加深人們的好奇和向往。

從20世紀60年代人類首次開展火星探測開始，截至今年6月底，人類已進行40多次火星探測活動。此時此刻，“天問一號”正在浩瀚太空中進行著孤獨卻萬眾矚目的征程。從地球到火星，是一場多么漫長的旅行，正是這樣一次次漫長的對未知的探索之旅，推動了人類社會的發(fā)展進程。我們的征途是星辰大海。誰知道，500年后，火星會不會成為另一個地球？

關(guān)于“天問一號”，你應(yīng)該知道的這些

“天問一號”包括什么？

“天問一號”火星探測任務(wù)是個大家族，包括：環(huán)繞器、進入艙（著陸架）和火星車三件套。其中環(huán)繞器帶著著陸巡視組合體抵達火星附近，進入艙帶著火星車進入大氣層，火星車在火星表面巡視探測。不過，環(huán)繞器對火星車的意義不止于“帶一程”，它還會持續(xù)為火星車提供通訊中繼。

從地球到火星能否最短最快抵達？

每26個月，地球上會有一小段時期特別適合發(fā)探測器去火星，事實上，人類60年火星探測史上，絕大多數(shù)探測器都是在這樣的“火星發(fā)射窗口”出發(fā)的。最近的這個火星發(fā)射窗口就是今年七八月，不只是我國的“天問一號”，NASA的毅力號火星車、阿聯(lián)酋的希望號都選在這個窗口發(fā)射。

很多人直覺上會以為，這樣的“時機”特殊之處在于能讓探測器最快抵達火星，或者說用最短的時間、以最近的路程抵達火星。但恰恰相反，火星探測器優(yōu)先選擇的是一條更加漫長和遙遠的旅途（也就是“地火轉(zhuǎn)移軌道”）。因為對大多數(shù)不載人的探測器來說，路上多花點時間根本不是事兒，但燃料卻是“無價之寶”，在火箭運力一定的情況下，探測器需要消耗的燃料越少，就越能多帶點其他有用的東西，比如帶更多科學(xué)儀器，進而有更多科學(xué)產(chǎn)出。

在火星發(fā)射窗口出發(fā)，從地火轉(zhuǎn)移軌道飛向火星，這是掌握物理規(guī)律的地球人總結(jié)出的盡可能節(jié)省燃料的一條路線，代價則是需要花費很長的時間，飛很長的路途。

按目前公布的信息來看，“天問一號”的地火轉(zhuǎn)移之旅需要在路上花費約6個半月，于2021年2月抵達火星附近。

在哪里著陸？

“天問一號”最初選了2個備選著陸區(qū)，分別是1區(qū)（克律塞平原）和2區(qū)（烏托邦平原）。根據(jù)“天問一號”項目組最近在《自然一天文》上發(fā)表的任務(wù)介紹，目前進一步擬定的著陸區(qū)是2區(qū)（烏托邦平原）——和NASA的洞察號、毅力號任務(wù)相對比較近。不過，具體的著陸區(qū)還要等到環(huán)繞器實際打探過一番才會最終確定。

“天問一號”要探測什么？

環(huán)繞器攜帶7種科學(xué)儀器，火星車攜帶6種科學(xué)儀器。注意，這里說的都是“科學(xué)”儀器，事實上探測器還會攜帶諸多工程儀器，例如避障相機、監(jiān)視相機、慣導(dǎo)裝置等等?；鹦擒囉媱濋_展約90個火星日的巡視探測，而環(huán)繞器則計劃開展約1個火星年（約2個地球年）的環(huán)火星科學(xué)探測。

7月28日晚，“天問一號”首次傳來喜訊，一張位于地球120萬公里處的地月合影被傳回了地球。此次傳回的地月合影照片，是探測器利用光學(xué)導(dǎo)航敏感器對地球、月球成像，進而獲取了清晰地月合影。在這幅黑白合影圖像中，地球與月球一大一小，均呈新月狀，在茫茫宇宙中交相輝映。目前，“天問一號”探測器已脫離地球引力影響范圍，進入行星際轉(zhuǎn)移軌道，飛離地球超過150萬公里。與此同時，中國第一輛火星車全球征名活動正在火熱展開，成龍、郎朗等名人及眾多網(wǎng)友已經(jīng)提交了大量備選命名，如“焱”“朱雀”“悟空”等。