陈琳

　　

　　“我想请教陈博士，人类究竟什么时候能够移民到火星上去呢？”7日下午，在上海2008航天科技展“火星探测技术的发展现状与展望”的航天科技报告会上，一个十来岁的男孩迫不及待地从工作人员手中抢过了话筒，好奇地向主讲人陈昌亚询问。男孩充满想象力的问题，把现场所有的人都逗乐了。

　　火星上到底有没有水？火星上到底有没有生命？火星适合人类居住吗？UFO到底从哪里来？这是如今人们最热切盼望解开的火星之谜。作为位于地球外侧最近的一颗行星，火星和地球的最近距离为5670万公里，最远距离则有4亿公里，经过科学仪器勘测，科学家认为它有稀薄的大气，也有四季交替的气候变化，而火星的两极是否存在也是一个让学术界争论不休的话题。

　　移民火星等话题固然有趣，但就目前人类对于火星的了解程度来说，仍然有些遥远。虽然“凤凰号”等探测器都曾为揭开这颗星球的神秘面纱作出了贡献，然而，至今，火星上的一切仍然是有待科学家探索的谜题。作为中俄联合火星探测副总设计师的陈昌亚，讲座结束后就凝结着中国航天专家团体智慧的“萤火一号”的火星之旅等问题接受了《第一财经日报》的采访。

　　“萤火一号”将飞行3.5亿公里

　　火星探测是我国首次开展的地外行星空间环境探测活动，“萤火一号”身为中国首位火星“探测兵”，其任务可谓任重道远。据陈昌亚透露，由上海航天局牵头研制的“萤火一号”重量为110公斤，体积为750×750×600mm，太阳帆板展开将达到7.85米。和它的美国前辈“勇气号”、“机遇号”180公斤，以及计划在同年发射的新型火箭车600公斤的体重相比，“萤火一号”算得上是火星探测器家族中的“轻骑兵”、“小个子”。

　　2009年10月，在哈萨克斯坦境内的拜科努尔航天发射中心，“萤火一号”将携手俄方的火星土壤采样返回探测器的“福布斯”（Phobos-Grunt）探测器，搭乘着俄罗斯的运载火箭飞向遥远的火星。

　　届时，“一箭双星”将在距地面200公里的远轨道飞行4小时，然后飞到距地面1万公里的过渡椭圆轨道做26小时的无动力飞行。之后，伴随着火箭主发动机的再次启动，“萤火一号”彻底告别地球，进入从地球到火星的双曲线轨道，和“福布斯”同甘共苦地共同飞行11个月。在联合飞行的过程中，两颗卫星通过电缆连接在一起，“萤火一号”的能量由“福布斯”供给。到2010年8月之后，两颗卫星正式分道扬镳，“福布斯”将转途去探测“火卫1”。“萤火一号”则进入绕火星的椭圆形轨道，在“近火点”（距离火星最近的点）800公里、“远火点”80000公里、轨道倾角正负5度的火星大椭圆轨道上，展开它的太阳帆板，正式开始履行它的火星探测使命。陈昌亚介绍说，“萤火一号”和“嫦娥”的任务其实很类似，只不过探测的对象不一样。按计划，“萤火一号”主要身兼探测火星的空间环境、探测研究火星表面水的消失机制、揭示类地行星的空间环境演化特征三大任务。

　　陈昌亚说：“‘萤火一号’登陆火星是继载人航天、‘嫦娥’探月工程后，我国又一次重大航天科学计划，它将成为中国航天史上一个新的里程碑。”我国的“神舟”飞船飞上几百公里的太空，“嫦娥”飞船要飞38.4万公里到月球，而“萤火一号”却有3.5亿公里的漫长路程。毫无疑问，一旦“萤火一号”成功登陆火星，即标志着我国深度空间技术和航天器研制水平的一次重大飞跃。

　　-200℃严酷低温考验“小家伙”

　　作为我国探测火星的“先锋”，“萤火一号”拜访火星时，将共携带八件“武器”，包括两台摄像机、两台磁强计以及离子探测包、光学成像仪等仪器。火星空间的磁非常微弱，而“萤火一号”的任务中就包括了研究火星上的磁现象，为了避免研究受到探测器自身的干扰，“萤火一号”的材料和零件将一律无磁。

　　“无磁”的“萤火一号”还有另一项神奇的本领——“万里传音”的掩星探测技术。分道扬镳后“萤火一号”将通过这项技术与“福布斯”藕断丝连。届时，在双方对火星电离层的掩星探测过程中，两颗探测器虽然分处在远离地球的火星两端，相隔千里万里，中间有星体相阻隔，但是依然能通过掩星探测接收机分享彼此之间的数据，从而可以实现对处在正午和子夜时的火星电离层的探测。这将填补目前国际上火星电离层掩星探测领域的空白。

　　不过，将于2009年6月完成真样的“萤火一号”，面临的最大挑战就是来自火星的严寒。还记得“凤凰号”的前车之鉴吧？直接导致“凤凰号”失去工作能力的是火星冬季的严寒。在探测到火星上真的曾经有水的存在，完成了核心任务的“凤凰号”，经过5个多月的火星定点坚守后，在冰霜和沙尘暴中终于“油尽灯枯”。虽然它配有“Lazarus”模式的复活系统，但根据NASA工作人员的说法，“凤凰号”苏醒的概率微乎其微。

　　而“萤火一号”所面临的状况也十分严酷。在整个探测过程中，它将遭遇7次所谓“长火影”的长期火星阴影，时间长达8.8个小时。此时，火星将运行至探测器和太阳之间，主要依靠太阳能的“萤火一号”为了保存能量，不得不进入休眠状态。然后，它在“长火影”结束后再加电唤醒。而经过8.8个多小时的休眠，“萤火一号”的周围环境温度达到-200℃以下，过低的温度会影响机器休眠时的运行，如果机器被“冻死”，就不能在通电后“活”过来。“‘长火影’是小家伙不得不过的一道关。”目前，陈昌亚和“萤火一号”研制团队正在对此进行技术攻关。

　　“‘萤火一号’将会从火星上发来第一次属于中国的问候。”陈昌亚说，“我个人估计在未来的30至50年内，人们可能有机会获知那四个问题的答案。但是如果说到火星移民，我们还要进行火星的大气改造，先投放一些微生物，让它经历各种演化，形成与地球上类似的环境，这大概需要600~700年左右的时间。”