【新知】成功！多次推遲的阿聯酋希望號火星探測器率先發射升空

7月20日05時58分，日本在種子島航天中心使用H-2A運載火箭，成功將阿聯酋的希望號火星探測器發射升空，計劃2021年阿聯酋成立50周年時進入火星軌道。

實際上，原定于7月15日發射的“希望號”，因為天氣不佳推遲到7月17 日發射，隨后又將發射時間推遲到現在。那么，“希望號”發射為何一推再推，它到底是怎樣的一個探測器，此行的任務又是什么呢?

阿拉伯世界的希望

“希望號”是阿聯酋乃至阿拉伯世界的第一個火星探測器，美國科研機構包辦了3個載荷和探測器的總裝，而探測器發射則選中了日本的H-2A火箭。

希望號火星探測器模擬圖

H-2A火箭發射的成功率相當高，但它只能從日本種子島航天發射中心發射。夏天日本南部雨水很多，種子島發射場受天氣影響較大?！跋Ｍ枴痹ㄓ?月15日發射升空，但距離發射還剩十幾個小時之際，日方和阿聯酋聯合發布消息稱，由于發射場氣候不佳，連續降雨，本次火星探測器發射時間推遲，隨后公布發射時間為7月17日。沒過多久，他們又將發射時間推遲到現在。

“希望號”是一個重1.5噸的探測器，它的探測載荷均由美國包辦，探測器總裝制造也由美國科羅拉多大學大氣和空間物理實驗室(LASP)負責，阿聯酋團隊深度參與了研制工作。該探測器的科學任務相當獨特，這項任務代表了阿拉伯世界邁向深空探索的雄心。

希望號火星探測器前往火星的軌道示意圖

說到阿拉伯世界，除了宗教特色外，大家更熟悉的就是那個地方石油資源豐富，卻缺乏發展其他產業、尤其是制造業的動力。不過，石油畢竟是不可再生資源，阿拉伯世界也不乏有識之士，正在努力開展科學研究，力爭發展高科技產業，改變“土豪”暴發戶的形象。

2014年7月，阿聯酋總統扎伊德宣布，阿聯酋將啟動火星探測器項目，該探測器被稱為阿聯酋火星任務(EMM)，將用于研究火星大氣和氣候。

阿聯酋副總統兼總理拉希德表示，EMM是對后代實實在在的投資，它不僅將對人類(火星)知識作出貢獻，也是阿拉伯文明的一個里程碑。雖然EMM大小和重量在人類火星探測器中并不出眾，但將激勵數以百萬計的阿拉伯年輕人，鼓勵其創新和科學研究，阿聯酋官方特意將該探測器命名為希望號。

阿拉伯世界并沒有雄厚和扎實的航天技術基礎，“希望號”的研制只能“借雞下蛋”。

科研人員檢查希望號火星探測器設備

“希望號”的3個載荷中，探測成像儀由LASP負責，阿聯酋穆罕默德?本?拉希德空間中心參與研制;火星紅外光譜儀由美國亞利桑那大學和阿聯酋的拉希德空間中心合作研制;火星極紫外光譜儀由美國LASP研制。值得一提的是，“希望號”的總裝工作也由LASP來負責完成。

這樣看起來，阿聯酋在該項目中的參與度并不高。不過這毫不意外，阿聯酋第一次開展深空探測，又沒有相應的技術基礎，出錢請高手做，自己參與跟著學，這本就是合理的道路，等到熟悉了管理和組織流程，再引進技術建立基礎，才會有自己獨立做探測器的可能。

阿聯酋的衛星工業就是這樣起步的。2006年，阿聯酋的拉希德空間中心和韓國合作研制第一顆衛星，10多年來發射了Nayif-1納衛星以及迪拜星1號和2號遙感衛星，2018年10月還發射了完全由阿聯酋設計和生產的哈利法衛星。“希望號”可以看做是阿聯酋在深空探測領域從學習、引進到自主道路的開始，是阿聯酋航天領域的新希望。

參與希望號火星探測器研制的阿聯酋工程師

“希望號”不僅在高科技領域有著先導的作用，在社會發展上也有不小的示范作用。該探測器的阿聯酋團隊包括150名工程師，他們的平均年齡只有35歲，而且其中1/3為女性工程師，這在由于傳統文化等原因導致女性難以“拋頭露面”的阿拉伯世界尤其難能可貴，也預示著社會變革的希望。

獨具特色的探測器

“希望號”由拉希德空間中心牽頭策劃和管理，項目自2014年公開啟動以來，成為新一代阿拉伯科學家和工程師的“催化劑”。在“希望號”的研制中，拉希德空間中心以此前成功發射的迪拜遙感星和哈利法衛星為基礎，和美國聯合研制了探測器平臺以及3個探測載荷，為掌握深空探測技術打下了基礎。

該探測器的太陽能電池板供電能力約600瓦，平臺和載荷耗電量約480瓦。它裝有一個1.5米直徑的高增益天線和3個低增益天線，X波段通信帶寬可達1.6兆。

科研人員檢查希望號火星探測器設備

雖然“希望號”是阿聯酋的第一個火星探測器，但它有美國科研機構的鼎力相助，科研起點并不低?！跋Ｍ枴钡奶剿鞫喙庾V相機分辨率為8公里，用于探測水、冰、沙塵暴、氣溶膠和火星大氣逃逸等現象，主要服務于火星大氣探測;紅外光譜儀分辨率300公里，一周能對火星進行60次觀測，用于觀測沙塵暴、水汽和冰雪，研究火星水循環和氣候問題;極紫外光譜儀工作波段100~170納米，主要用于測量火星熱層，以及氣態氫和氧從火星大氣逃離的情況。

總的說來，“希望號”的探測載荷主要用于研究火星大氣氣候動力學數據，和美國的MAVEN探測器非常相似，不過它的具體測量和研究范圍又和MAVEN存在差異，兩者可以說是具有互補性。美國LASP實驗室也是MAVEN探測器載荷的主承包商，某種意義上說，“希望號”就是MAVEN的“后續者”。

停在廠房內的希望號火星探測器

“希望號”的軌道也獨具一格，它的軌道轉移時間為211天，隨后變軌插入火星軌道，在捕獲軌道上運行2個多月后，最終進入近地點2萬公里、遠地點4.3萬公里的橢圓軌道，軌道周期為55小時，傾角為25度。

“希望號”的設計壽命為2年，延長壽命2年，預計2025年結束任務。該探測器使用了前所未有的獨特軌道，其工作軌道的近地點甚至比插入火星軌道時的近地點還要高很多，這就意味著任務結束千百年后，它也不會落到火星上，避免了對火星可能造成的污染。更重要的是，高軌道也有助于探測器居高臨下，更好地對火星大氣進行全面觀測和研究。

“希望號”著眼于火星大氣研究，獨特的軌道和載荷將得到前所未有的火星大氣數據，填補人類火星探測的空白。它將幫助科學家首次建立全面的火星大氣層模型，有助于解決諸如火星大氣如何逃逸等關鍵問題，加深人類對火星的了解，無愧于阿拉伯世界文明發展的里程碑。

來源：中國航天報

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