亚洲第一个火星探测器即将发射印度想当老大

2013年09月24日 10:08
来源：中国科学报作者：张章

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印度空间研究组织的“密室”图片(来源：PALLAVABAGLA)

原标题：亚洲行星探索印度想当老大

早在2012年8月的印度独立纪念日上，总理ManmohanSingh就郑重宣布，印度将向火星发射探测器，并将这称为印度科学上的“巨大一步”。仅仅1年之后，印度即将启动自己的首个星际任务。

近日，在该国的超高安全卫星设施上，印度空间研究组织（ISRO）公布了Mangalyaan（印度语中“火星飞船”的意思）计划。Mangalyaan是一个无人驾驶的轨道飞行器，计划最早于10月21日发射。

外层覆盖着金色反光箔的Mangalyaan，尺寸与一个标准冰箱差不多，它将携带4台研究设备和1架照相机。对这架探测器投注的科学赌注的最大希望在于一个分光仪，该设备旨在探寻甲烷——这种气体可能隐藏着火星曾经拥有或可能依然拥有生命的线索。

但是，科学并不是这个耗资1亿美元的任务的客观目标。ISRO称其为一个建立在印度自己的月船1号月球任务——2009年发现了月球存在水源的有力证据——基础之上的“技术演示者”。“寻找火星的生命迹象是一个自然发展的过程。”ISRO主席K.Radhakrishnan在接受《科学》杂志采访时表示。

ISRO在仅仅15个月里建造了Mangalyaan。一些观察者将这个闪电般迅速的任务视为该国在印度、中国和日本争夺在亚洲行星探索领先地位游戏中的最新动作。但是，ISRO卫星中心主任S.K.Shivakumar强调道：“我们没有同任何国家比赛。”他说，“Mangalyaan是在快速取得进展”，以便利用良好的发射条件。

如果能成功将飞船送入环绕火星的预定轨道，那么这将是印度凭借自身力量的一次胜利。在过去的5年里，全球45个火星任务中大约有1/3遭遇失败。最近一次受挫发生在2011年，俄罗斯福布斯－土壤探测器在位于哈萨克斯坦境内的拜科努尔发射场搭载俄“天顶”运载火箭顺利升空，但之后福布斯－土壤探测器未能按计划变轨，没有进入火星轨道，探测器碎片坠落在太平洋海域。

美国宇航局（NASA）的运气更好一些：火星勘测轨道飞行器的正式任务已经结束3年，目前还在获取数据，“好奇”号火星车已经在盖尔陨坑漫步超过了1年时间，它正在寻找微生物生存的有利条件和过去是否存在生命的证据。NASA的下一步计划是火星大气与挥发物演化任务（MAVEN），探测器计划将于今年晚些时候发射，主要研究这颗红色行星的大气气体向太空的逸散过程，这将有助于人们理解火星气候演变的历史，同时也将揭示火星生命发展的历史。

印度的“处女”火星任务将有一个与众不同的起点。ISRO的极轨卫星运载火箭无法产生足够的推力将Mangalyaan直接送入火星轨道。因此探测器从印度南部的萨迪什·达万航天中心发射升空后，将在环绕地球轨道上摇摆，直到获得足够的速率弹向合适的轨道，预计将在2014年9月底到达火星。

对于ISRO旗下Mangalyaan项目组的500名成员而言，精神紧张的时刻将是探测器缓慢地插入火星轨道的那一刻。一次演示结果显示，这需要精确安排火箭点火时间。“我们战战兢兢。”Mangalyaan项目主管SubbiahArunan说。这位机械工程师坦言，自从项目于15个月前启动以来，自己几乎每天都睡在卫星中心。

一旦Mangalyaan安全到达火星轨道，它将开始科学行动，尤其是探测火星大气中是否含有甲烷。近日，“好奇”号项目组的科学家表示，探测器携带的分光仪未能探测到这种气体的痕迹。（甲烷是碳基生命的一个明显的副产品。）但是来自盖尔陨坑的发现，并不能排除甲烷会在火星其他地方存在的可能性——这就为Mangalyaan提供了机会。

“我将兴奋地看到第一个可靠的甲烷探测结果能够出自火星轨道。”美国科罗拉多大学地球物理学家、MAVEN主要研究者BruceJakosky说。他希望能与印度同行讨论将两个任务得到的数据联合起来的“潜在协同性”。Mangalyaan的测光表将检测火星大气中的氘氢比例，这正好是对MAVEN项目的补充。而且质谱仪将证实大气成分，同时红外光谱仪将标注火星表面的热点和冰雪区域。

Mangalyaan还能见证一个十分稀有的天文现象：彗星与火星的相撞。2014年年底，彗星2013A1可能会撞入火星，相似奇观还发生于1994年，当时慧星舒梅克·利维九号与木星相撞。与舒梅克·利维九号沉没于木星不断涌动的大气中不同，彗星2013A1可能会激起大量的尘埃云，让Mangalyaan和MAVEN享受它们的“盛宴”。（张章）