阿联酋计划2020年探测火星大气

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阿联酋科学家在准备今年发射的KhalifaSat。 图片来源：MBRSC

上世纪70年代中期，阿联酋第一任总统Sheikh Zayed专注于地球上的事情，比如构建这个年轻的国家，但当他与几位阿波罗号宇航员在其宫殿内交谈后，他把目光转向了天空。

“从那时起，总统阁下便对太空产生了兴趣。”阿联酋航天局局长Mohammed Al Ahbabi说。而Zayed对太空的着迷促使他设立了几个项目，例如派遣留学生前往美国航天局（NASA）以及其他相关机构学习。

2004年Zayed逝世，但他40年前种下的种子即将开花结果，成长为一个震惊世人的项目：火星科学任务。这个石油大国计划于2020年7月发射“希望号”宇宙飞船，进入火星轨道并全面探测该星球的大气层，发回“第一个火星低层大气完整的动态视图”。“希望号”技术主管Sarah Amiri说。

这个由120名年轻阿联酋科学家组成的任务团队，正在张罗着进行该项目的关键性设计审查。尽管阿联酋航天局表明已经在该项目上花费了54亿美元，但它并没有公布火星任务的总预算。

并未参与该项目的NASA喷气推进实验室行星地质学家Bethany Ehlmann说，“希望号”承诺带给“我们之前从未见过的火星数据资料”。她希望，此次阿联酋火星探测项目将能激励各国开展“更多的小型且更加灵活的项目”，弥补大规模火星探测项目的不足，“并一起真正地帮助我们绘制一幅清晰的火星图谱”。

据悉，“希望号”探测器将搭载日本的火箭发射升空。据悉，“希望号”探测器设计重量1500千克，计划在火星轨道执行4年期任务。这颗探测器的科学勘测任务是绘制火星气候和研制火星大气层。该探测器将携带光谱分析仪分析红外和紫外线信号，同时装配数码相机，测量火星大气层、灰尘和其他微粒，试图理解火星如何从远古时期潮湿温暖过渡为现今干旱遍布的环境。

目前，已有的6架探测器中有5架正环绕在火星极地或近极地轨道上勘查该星球，这种运行方式限制了它们不能在每个“火星天”对火星上任意一点观测两次。而Amiri表示，“希望号”探测器将在一个低倾角的轨道上运行，这样可以使它在各个纬度上全天甚至整个季节地监视火星大气层，从而为研究人员提供火星大气层如何发展演化的全局视图。

“希望号”探测器还将寻找火星空气是如何排放到空间中的奥秘，这一现象已经延续了数十亿年，使得该星球极度荒凉和干燥。2015年，美国MAVEN（火星大气层和挥发物演化）项目发现，太阳风暴侵蚀了火星大气层。而“希望号”火星探测器测量范围非常独特，其科学勘测任务与MAVEN探测器具有互补性。MAVEN项目的主要任务集中在测量分析火星高层大气特性，以探索火星特殊环境的气候变迁历史，而“希望号”探测器任务则集中在测绘火星低层大气的特性，填补低层火星大气如何影响逃离至上层大气的氧气与氢气的研究空白。

“在火星大气底部流动的物质对顶部大气有何影响？之前没有项目计划探索该问题。”科罗拉多大学大气物理学家David Brain说。Brain协助“希望号”团队设计了高分辨率相机等若干设备。

如果一切顺利，“希望号”探测器需要7个月飞抵火星，并在2021年12月2日阿联酋航天局50周年纪念日时开始发回分析数据。但由于该机构在空间科学领域尚缺乏经验，有分析者认为项目风险可能较大。

但“希望号”项目负责人Omran Sharaf表示，有一点是清楚的，即该项目将为阿联酋培养出新一代行星科学家。此外，Sharaf等人希望海湾地区能更多地关注科学，以应对后石油经济时代的挑战。“该项目也许就是改变的催化剂，是迈出的第一步。”他说。

目前，世界各国和地区纷纷将目光投注在这颗红色星球。日前，欧洲空间局（ESA）计划把4.36亿欧元用于其第一辆火星车成功着陆。而这个“火星太空生物”项目是欧洲发射“火星快车”轨道探测器后开展的第二个火星探测项目，主要目标是寻找火星上是否存在生命的证据。而美国则正在设计下一代火星轨道探测器，以更大的推进力、更优的成像能力以及更好的通信系统，支持人类的航天任务。（唐一尘编译）