印美分别探火星

□ 闻斋

2014年拟有2个火星探测器进入火星轨道。2013年11月5日发射的印度第一个火星探测器“曼加里安”计划于今年9月进入近火点372千米、远火点80000千米的椭圆形火星轨道。2013年11月18日发射的美国“火星大气与挥发物演变”探测器也计划于今年9月进入近火点150千米、远火点6200千米的火星轨道。

印度首次探测火星

印度“曼加里安”火星探测器的研制只用了15个月的时间，耗资仅45亿卢比（约7300万美元）。它的工程目标是：验证火星探测器设计、规划、管理和运行所需的各项技术。如能在9月顺利进入预订的火星轨道，印度将成为继苏联、美国和欧洲之后第4个，也是亚洲第1个实现火星探测的国家。

“曼加里安”的尺寸与一个标准冰箱差不多，重1340千克，其中探测器净重为500千克，其他为燃料质量。它携带了5台国产科学探测仪器，总重量为15千克，用于研究火星表面、大气和矿物特征，探寻火星上是否有甲烷，以及生命迹象，拍摄火星照片，绘制火星表面地图，研究火星环境。

探测甲烷有可能为“曼加里安”的亮点，因为甲烷是碳基生命的一个主要副产品。另外，“曼加里安”上的光度计可检测火星大气中的氘氢比例，这正好是对同月发射的美国“火星大气与挥发物演变”项目的补充。“曼加里安”还能证实火星大气成分、标注火星表面的热点和冰雪区域，并可见证一个十分稀有的天文现象：彗星与火星的相撞，因为2014年年底，彗星2013 A1可能会撞击火星，从而激起大量的尘埃云，所 以，“曼加里安”能享受一场视觉“盛宴”。

美国首探火星高层大气

美国“火星大气与挥发物质演变”在今年9月进入火星轨道后，先进行5个星期的试运行，接着,于2014年11月开始为期1年的火星任务。为了获得不同高度的火星大气数据，该探测器将先后5次下降到距离火星表面125千米处，即火星上层大气的最下边界，对火星大气进行采样。

其科学目标是：研究中性气体和离子向太空发散的速率；研究火星上层大气、电离层以及与太阳和太阳风的相互影响；研究长期以来某些从火星大气挥发到太空中的易挥发物质的作用，包括二氧化碳、二氧化氮和水等，以研究火星大气、气候、液态水和火星的可居住性等，从而确定火星大气中稳定同位素的比例和火星上层大气、电离层的目前状态，以及火星上层大气与太阳风的相互作用。

“火星大气与挥发物质演变”是世界首个研究火星上层大气的探测器，旨在调查火星上层大气，帮助了解火星大气气体逃逸到太空对火星气候演变所产生的影响。科学家们预期这次任务可获取大量有关火星高层大气散逸的数据，帮助了解这种大气流失过程在整个火星气候演变中所起到的作用，使科学家更好地理解大气挥发对气候变化的影响。

“火星大气与挥发物质演变”发射质量为2550千克，为长方体构型。它采用三轴稳定方式，两侧各装配1个翼展为11.43米的太阳电池翼（末端均装有磁强计），总功率为1135瓦，还有2个锂电池组。探测器上的高增益天线直径约为2米，每周2次指向地球进行X频段通信。它携带了3个有效载荷包，共有8台科学探测仪器。

预定任务完成后，如果运行状态良好，“火星大气与挥发物演变”还将作为“火星勘察轨道器”和“火星奥德赛”的备份，为“好奇”号和“机遇”号火星车提供数据中继服务。整个扩展任务时间可以达到9年左右，并且在执行扩展任务过程中再进行一次降轨活动。

印度“曼加里安”火星探测器进行热真空试验