阿聯酋計劃2020年探測火星大氣

阿聯酋科學家在準備今年發射的KhalifaSat。 圖片來源：MBRSC

上世紀70年代中期，阿聯酋第一任總統Sheikh Zayed專註於地球上的事情，比如構建這個年輕的國家，但當他與幾位阿波羅號宇航員在其宮殿內交談後，他把目光轉向了天空。

「從那時起，總統閣下便對太空產生了興趣。」阿聯酋航天局局長Mohammed Al Ahbabi說。而Zayed對太空的著迷促使他設立了幾個項目，例如派遣留學生前往美國航天局（NASA）以及其他相關機構學習。

2004年Zayed逝世，但他40年前種下的種子即將開花結果，成長為一個震驚世人的項目：火星科學任務。這個石油大國計劃於2020年7月發射「希望號」宇宙飛船，進入火星軌道並全面探測該星球的大氣層，發回「第一個火星低層大氣完整的動態視圖」。「希望號」技術主管Sarah Amiri說。

這個由120名年輕阿聯酋科學家組成的任務團隊，正在張羅著進行該項目的關鍵性設計審查。儘管阿聯酋航天局表明已經在該項目上花費了54億美元，但它並沒有公布火星任務的總預算。

並未參與該項目的NASA噴氣推進實驗室行星地質學家Bethany Ehlmann說，「希望號」承諾帶給「我們之前從未見過的火星數據資料」。她希望，此次阿聯酋火星探測項目將能激勵各國開展「更多的小型且更加靈活的項目」，彌補大規模火星探測項目的不足，「並一起真正地幫助我們繪製一幅清晰的火星圖譜」。

阿聯酋火星探測器希望號

據悉，「希望號」探測器將搭載日本的火箭發射升空。據悉，「希望號」探測器設計重量1500千克，計劃在火星軌道執行4年期任務。這顆探測器的科學勘測任務是繪製火星氣候和研製火星大氣層。該探測器將攜帶光譜分析儀分析紅外和紫外線信號，同時裝配數碼相機，測量火星大氣層、灰塵和其他微粒，試圖理解火星如何從遠古時期潮濕溫暖過渡為現今乾旱遍布的環境。

目前，已有的6架探測器中有5架正環繞在火星極地或近極地軌道上勘查該星球，這種運行方式限制了它們不能在每個「火星天」對火星上任意一點觀測兩次。而Amiri表示，「希望號」探測器將在一個低傾角的軌道上運行，這樣可以使它在各個緯度上全天甚至整個季節地監視火星大氣層，從而為研究人員提供火星大氣層如何發展演化的全局視圖。

「希望號」探測器還將尋找火星空氣是如何排放到空間中的奧秘，這一現象已經延續了數十億年，使得該星球極度荒涼和乾燥。2015年，美國MAVEN（火星大氣層和揮發物演化）項目發現，太陽風暴侵蝕了火星大氣層。而「希望號」火星探測器測量範圍非常獨特，其科學勘測任務與MAVEN探測器具有互補性。MAVEN項目的主要任務集中在測量分析火星高層大氣特性，以探索火星特殊環境的氣候變遷歷史，而「希望號」探測器任務則集中在測繪火星低層大氣的特性，填補低層火星大氣如何影響逃離至上層大氣的氧氣與氫氣的研究空白。

「在火星大氣底部流動的物質對頂部大氣有何影響？之前沒有項目計劃探索該問題。」科羅拉多大學大氣物理學家David Brain說。Brain協助「希望號」團隊設計了高解析度相機等若干設備。

如果一切順利，「希望號」探測器需要7個月飛抵火星，並在2021年12月2日阿聯酋建國50周年紀念日時開始發回分析數據。但由於該機構在空間科學領域尚缺乏經驗，有分析者認為項目風險可能較大。

但「希望號」項目負責人Omran Sharaf表示，有一點是清楚的，即該項目將為阿聯酋培養出新一代行星科學家。此外，Sharaf等人希望海灣地區能更多地關注科學，以應對後石油經濟時代的挑戰。「該項目也許就是改變的催化劑，是邁出的第一步。」他說。

目前，世界各國和地區紛紛將目光投注在這顆紅色星球。日前，歐洲空間局（ESA）計劃把4.36億歐元用於其第一輛火星車成功著陸。而這個「火星太空生物」項目是歐洲發射「火星快車」軌道探測器後開展的第二個火星探測項目，主要目標是尋找火星上是否存在生命的證據。而美國則正在設計下一代火星軌道探測器，以更大的推進力、更優的成像能力以及更好的通信系統，支持人類的航天任務。