基本介紹
- 中文名：螢火一號火星探測器
- 所屬國家：中國
- 主要製造商：中國科學院
- 質量：110公斤
- 尺寸：750*750*600mm
- 發射時間：2011年11月9日
- 發射地點：哈薩克斯坦拜科努爾發射場
- 任務時長：預期為300天
- 目的星球：火星
- 軌道類型：橢圓
- 軌道周期：3天
- 主要任務：探測火星的環境等用於科學研究
- 任務結果：失敗
概況,研製歷程,面臨問題,探測過程,發射升空,變軌失敗,出現轉機,宣告失敗,火星探測歷史,
概況
研製歷程
螢火一號這回是搭了俄羅斯的火衛一探測器“福布斯—土壤”的“順風車”，據科研專家吳季介紹，俄羅斯科學院再次實施火星探測計畫後，火箭留有一定的運載餘量，於是主動邀請中國參加該計畫並搭載一個微小衛星。對於中國來說，在還沒有建立起真正的深空測控網之前，借用俄羅斯的飛船一同飛往火星並開展聯合探測，可以大大地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。在此背景下，螢火一號應運而生。
螢火一號此次肩負的主要使命是對火星的空間環境展開探測。俄羅斯科學院宇宙空間研究所所長列夫·澤廖內近日表示，即將升空的俄“福布斯－土壤”和中國螢火一號火星探測器將幫助兩國科學家加深對火星大氣的了解，這將是人類首次利用兩個處於不同位置的航天探測器同時對火星電離層和磁場進行研究。
吳季透露，自1960年以來，人類已經向火星發射了40多個探測器，其中15次成功進入了火星軌道，8次成功著陸，並釋放了3輛火星巡視車。但是，這些探測計畫的科學目標幾乎都是追蹤水的痕跡、發現生命信號，其軌道也大都是極軌圓軌道。只有俄羅斯的“福波斯2號”曾經對火星的空間環境開展過探測，但只工作了三個月就與地面失去聯繫。因此人類對火星的高層大氣、電離層、磁層環境和太陽風的相互作用等都了解甚少，螢火一號正好填補了此項空白，在國際上具有重要地位。
吳季透露，自1960年以來，人類已經向火星發射了40多個探測器，其中15次成功進入了火星軌道，8次成功著陸，並釋放了3輛火星巡視車。但是，這些探測計畫的科學目標幾乎都是追蹤水的痕跡、發現生命信號，其軌道也大都是極軌圓軌道。只有俄羅斯的“福波斯2號”曾經對火星的空間環境開展過探測，但只工作了三個月就與地面失去聯繫。因此人類對火星的高層大氣、電離層、磁層環境和太陽風的相互作用等都了解甚少，螢火一號正好填補了此項空白，在國際上具有重要地位。
面臨問題
清華大學航空航天學院副院長李俊峰在接受本報採訪時表示，此次發射螢火一號，技術驗證或者說實驗的成分更多一些，以便積累相關經驗，為以後獨立開展火星等行星的深空探測工作夯實基礎。他告訴記者，俄羅斯的“天頂”號運載火箭就像“老司機”一樣經驗豐富，螢火一號成功進入火星軌道的問題應該不大，難題在於跟組合系統分離後如何開展深空測控和通信。
經過40多年發展，我國已經完全有能力研製出包括月球探測器和火星探測器在內的各類探測器。吳季坦言，螢火一號在技術上最大的挑戰是“小”。受發射重量限制，螢火一號之輕，在人類歷史上也屬罕見。載荷小，距離遠，任務重，螢火一號的火星征程可謂荊棘遍布。
挑戰之一來自於7個長達8.8個小時的火星陰影，在此期間探測器將得不到來自太陽的能量，只能讓部分部件進入休眠狀態，屆時周圍環境溫度低於零下200℃，螢火一號隨時面臨“凍死”的危險；其次，超遠距離會帶來信號衰減和傳輸時延等困難，更何況我國還沒有覆蓋全球的深空探測網，仍需俄羅斯和歐洲空間局的地面站幫忙分時段接收信號，但即使3個地面站聯合起來，也只能下載螢火一號獲取的5%到10%的數據；此外就是多星定向的問題，即往地球傳送數據時要對地球定向、拍攝火星時儀器要對火星定向、太陽能帆板還要隨時對太陽定向……這對探測器的姿態控制來說是一個不小的難關。
經過40多年發展，我國已經完全有能力研製出包括月球探測器和火星探測器在內的各類探測器。吳季坦言，螢火一號在技術上最大的挑戰是“小”。受發射重量限制，螢火一號之輕，在人類歷史上也屬罕見。載荷小，距離遠，任務重，螢火一號的火星征程可謂荊棘遍布。
挑戰之一來自於7個長達8.8個小時的火星陰影，在此期間探測器將得不到來自太陽的能量，只能讓部分部件進入休眠狀態，屆時周圍環境溫度低於零下200℃，螢火一號隨時面臨“凍死”的危險；其次，超遠距離會帶來信號衰減和傳輸時延等困難，更何況我國還沒有覆蓋全球的深空探測網，仍需俄羅斯和歐洲空間局的地面站幫忙分時段接收信號，但即使3個地面站聯合起來，也只能下載螢火一號獲取的5%到10%的數據；此外就是多星定向的問題，即往地球傳送數據時要對地球定向、拍攝火星時儀器要對火星定向、太陽能帆板還要隨時對太陽定向……這對探測器的姿態控制來說是一個不小的難關。
探測過程
發射升空
2011年11月8日，“螢火1號”與俄羅斯的採樣返回探測器一起發射升空，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。升空後，“福布斯－土壤”探測器上的主發動機將開始工作，並通過3次點火將兩個探測器送入環火星軌道，預計全部飛行過程將歷時300天左右。
變軌失敗
俄羅斯聯邦航天署署長波波夫金於2011年11月9號在哈薩克斯坦的拜科努爾航天發射場向外界宣布，搭載有中國“螢火一號”火星探測器的“福布斯－土壤”探測器未能按計畫變軌。他說：“我們度過了一個非常沉重的深夜，我們很長一段時間都無法找到這個太空飛行器。終於確定了它的位置，並且查明，其發動裝置沒有工作，兩次點火都沒有成功。”這意味著，中國的第一顆火星探測器發射以失敗告終。
出現轉機
2011年11月中旬，歐洲航空聯盟表示收到“福布斯－土壤”探測器發回的信號，這說明本次火星探測出現了一絲轉機。
宣告失敗
2011年12月2日，歐洲航天局宣布放棄嘗試獲取探測器信號，但同時聲明表示，雖然歐洲航天局已經放棄了聯絡探測器的努力，但如果俄方向他們報告發現新希望，歐航局仍願意提供幫助。
火星探測歷史
1960年10月10日：前蘇聯向火星發射第一枚探測器，但這枚探測器連火星環繞軌道都沒有到達。
1962年11月1日：前蘇聯發射了“火星1號”探測器，成功進入前往火星的軌道，但在飛離地球1億公里左右時與地面失去聯繫，通常被看作是人類火星探測的開端。
1964年11月28日：美國“水手4號”開始8個月的火星之旅，成為有史以來第一枚成功到達火星並發回數據的探測器。
1971年5月31日：美國“水手9號”升空，成為第一個火星軌道飛行器。它首次拍攝到火星全貌。
1962年11月1日：前蘇聯發射了“火星1號”探測器，成功進入前往火星的軌道，但在飛離地球1億公里左右時與地面失去聯繫，通常被看作是人類火星探測的開端。
1964年11月28日：美國“水手4號”開始8個月的火星之旅，成為有史以來第一枚成功到達火星並發回數據的探測器。
1971年5月31日：美國“水手9號”升空，成為第一個火星軌道飛行器。它首次拍攝到火星全貌。
1996年12月4日：美國發射“火星探路者”，攜帶“旅居者”號火星車登入火星。科學家根據發回的圖片信息判定，火星曾經溫暖和潮濕。
1998年7月3日：日本發射“希望”號探測器，成為世界上第3個發射火星探測器的國家，但“希望號”於2003年12月9日被迫放棄。
2001年4月7日：美國發射“奧德賽”火星探測器，標誌著美國火星探測計畫重新啟動。2002年，“奧德賽”發現火星表面和近地表層中可能有豐富的冰凍水，但這一問題目前存在爭議。
2003年6月10日：攜帶“勇氣”號火星車的美國“火星探測流浪者”號探測器發射升空，2004年1月3日在火星表面成功著陸。
1998年7月3日：日本發射“希望”號探測器，成為世界上第3個發射火星探測器的國家，但“希望號”於2003年12月9日被迫放棄。
2001年4月7日：美國發射“奧德賽”火星探測器，標誌著美國火星探測計畫重新啟動。2002年，“奧德賽”發現火星表面和近地表層中可能有豐富的冰凍水，但這一問題目前存在爭議。
2003年6月10日：攜帶“勇氣”號火星車的美國“火星探測流浪者”號探測器發射升空，2004年1月3日在火星表面成功著陸。
2007年2月25日：歐洲航天局的“羅塞塔”彗星探測器靠近火星飛行，順利完成利用火星引力調整飛行速度和軌道的任務。
2007年8月4日：美國發射“鳳凰號”探測器，它在火星北極區域登入後收集了冰樣，而且還發現火星表面土壤的化學成分與海水非常類似。11月10日後“鳳凰號”與地面失去聯繫。
2007年8月4日：美國發射“鳳凰號”探測器，它在火星北極區域登入後收集了冰樣，而且還發現火星表面土壤的化學成分與海水非常類似。11月10日後“鳳凰號”與地面失去聯繫。
