北京時間2021年2月10日00點15分左右，官方宣布阿聯(lián)酋首顆火星探測器“希望”號成功入軌火星。

自從2020年7月20日發(fā)射以來，該探測器已飛行了200天的時間。其主要的科學(xué)目標是研究火星氣候演變以及天氣狀況，例如沙塵暴等。希望號團隊表示，這是第一顆真正的火星氣象衛(wèi)星。設(shè)計壽命為2年。

值得一提的是，接下來，我國的天問火星探測器和美國的毅力號火星探測器將相繼抵達火星。

希望號探測器的組成和科研目標

希望號探測器由阿聯(lián)酋和美國科羅拉多大學(xué)波德分校聯(lián)合研制，重1.35噸，大小與一輛轎車相仿。由兩個太陽能發(fā)電板供電，總功率1.8千瓦，這和家用電水壺的功率差不多。探測器搭載有直徑1.5米的高增益天線以及若干低增益天線。此外，探測器利用恒星跟蹤定位儀來進行導(dǎo)航。

上面我們提到，探測器重1.35噸，其中接近一半的重量為燃料，燃料主要用于6臺推力為120牛頓的發(fā)動機進行變軌使用。探測器的姿態(tài)調(diào)整采用的是動量輪裝置，動量輪的原理并不復(fù)雜，就是利用不受外力矩系統(tǒng)的角動量守恒的原理，當輪子順時針旋轉(zhuǎn)的時候，探測器就向逆時針轉(zhuǎn)動。這種裝置可以不用消耗燃料進行探測器的姿態(tài)調(diào)整，是一種在太空中普遍使用方法。希望號探測器搭載有三種主要的儀器，他們分別是：

1、探索成像儀（EXI）：這是一種多波段相機，能夠拍攝高分辨率圖像，可以對火星大氣中的水蒸氣、冰晶、沙塵、氣溶膠以及臭氧進行測量。

2、紅外光譜儀（EMIRS）：用于測量火星大氣中的水蒸氣、冰晶和沙塵的溫度。

3、紫外光譜儀（EMUS）：用于測量火星的全球特征和火星大氣熱層的變化，為了解開氫和氧的丟失問題。

日本提供運載火箭

H-IIA運載火箭直徑4米，高度53米，屬于捆綁式兩級火箭。火箭芯級采用氫氧發(fā)動機，外加2或4枚固體火箭助推器（根據(jù)執(zhí)行任務(wù)不同進行調(diào)整）。近地軌道的運載能力為10到15噸，地球同步轉(zhuǎn)移軌道的運載能力為4到6噸。

H-IIA火箭的運載能力與我國的長征三號乙火箭相當。長三乙是我國主力運載火箭，發(fā)射載荷主要為地球靜止軌道通信衛(wèi)星、氣象衛(wèi)星、北斗導(dǎo)航衛(wèi)星和月球著陸探測器等。

美國提供深空測控網(wǎng)

圖注：位于西班牙馬德里的70米深空網(wǎng)天線。

火星探測器離開地球，在飛往火星的過程中需要精確測控。由于探測器的距離很遠，發(fā)出的信號隨著距離的增加而衰減，這就需要有強大的深空測控能力。阿聯(lián)酋目前尚不具備這種能力，因此需要美國幫助測控和信號回傳。

美國深空網(wǎng)（DSN）是由美國噴氣推進實驗室管理的一個先進的測控網(wǎng)，是為了對執(zhí)行月球、行星和行星際探測任務(wù)的航天器進行跟蹤、導(dǎo)航與通信而建立的地基全球分布測控網(wǎng)。

為了克服地球自轉(zhuǎn)影響，實現(xiàn)對深空航天器的連續(xù)跟蹤，深空網(wǎng)的布局通常是在全球范圍內(nèi)經(jīng)度上間隔120度布站，這樣就可以確保對距離地球表面距離在3萬千米以上的航天器進行連續(xù)跟蹤。

美國NASA深空網(wǎng)由在全球按經(jīng)度間隔120°分布的三個深空通信綜合設(shè)施組成，分別位于美國加州的戈爾德斯通、西班牙的馬德里和澳大利亞的堪培拉，深空網(wǎng)的操作控制中心位于美國加州帕薩迪納的噴氣推進實驗室（JPL）。NASA深空網(wǎng)是目前世界上規(guī)模最大、能力最強的深空測控系統(tǒng)。

除了美國深空網(wǎng)，歐空局也有自己的深空網(wǎng)。近年來，我國為了深空探測的需要，也建立了自己的深空網(wǎng)，嫦娥探月計劃以及“天問”系列深空計劃的成功實施，深空測控網(wǎng)功不可沒。

阿聯(lián)酋為什么要探測火星？

上面介紹了那么多細節(jié)，你可能要問，阿聯(lián)酋為什么要探測火星？

太空的深邃浩渺本身就吸引著地球上的每一個人，星辰大海也是每一個民族的夢想。當具備經(jīng)濟和技術(shù)條件，都會嘗試去探索。雖然阿聯(lián)酋在技術(shù)實力上尚不具備獨立探索火星的能力，但是他們可以通過與其他國家合作來完成這個夢想。

根據(jù)官方說法，阿聯(lián)酋希望通過這次的火星探測來激發(fā)年輕人仰望星空，探索宇宙的希望之心。此前，阿聯(lián)酋曾提出過“2117火星定居計劃”，本次成功入軌火星也彰顯了這個決心。值得一提的是，今年，也正好是阿聯(lián)酋成立50周年。