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        又一里程碑!阿聯酋探測器瞄準小行星帶
        2023-06-15

        近日,阿聯酋公布小行星探測計劃,探測器將于2028年前往小行星帶,最終實施登陸。阿聯酋航天事業起步較晚,但近年來成就不俗,那么其小行星探測任務有哪些亮點?預計阿聯酋航天事業未來會實現怎樣的目標呢?

        EMA任務探測器 圖源:阿聯酋航天局

        小行星帶目標遠大

        探索小行星,是繼2020年希望號火星探測器、近日受挫的阿聯酋月球車后,阿聯酋發起的又一個深空探測計劃。該任務預計持續13年,包括用6年研制并發射MBR探索者號探測器,再用7年飛行并訪問7顆小行星。

        阿聯酋宇航局為何對小行星帶如此感興趣?主要研究內容是含水小行星的起源和演化??茖W界認為,那些位于小行星帶的遙遠天體由于距離太陽遙遠,可能蘊含水冰資源,對它們詳細探測,或許能揭示有關地球和太陽系其他行星上的水資源起源之謎。

        MBR探索者號探測器發射質量約2.3噸,搭載4個有效載荷,分別是高分辨率相機、熱紅外相機、中波光譜儀和紅外光譜儀。借助2臺離子推進器前行,該探測器飛行途中將依靠大型太陽能電池板提供電力,電池陣列展開部署后直徑達16米,形狀類似美國宇航局2021年發射的露西號探測器。

        預計“MBR探索者”將從目標小行星150公里外飛掠,及時拍攝高分辨率圖像,收集小行星溫度和地質特征數據,包括顆粒大小和粗糙度,以及小行星表面所含的礦物質和有機物,進而檢測小行星表面成分、地質情況和內部密度。探測活動還將評估小行星的資源潛力,為未來資源開發做準備。

        此次任務旅途漫長,將跨越50億公里。按計劃,“MBR探索者”將在2028年3月發射,7月飛掠金星,借助金星引力彈弓效應,在地球和火星之間“拋射”;接下來,它將在2029年5月飛掠地球,2030年2月至2031年1月飛掠3顆主帶小行星;2031年9月,探測器將進入火星軌道,2032年7月至2033年8月再飛掠另外3顆小行星。其中,繞火星運行時,它有機會與阿聯酋2020年發射的希望號火星探測器相逢。

        “MBR探索者”有望在2034年10月到達最后一顆目標小行星“正義女神”。這是一顆稀有的紅色小行星,直徑54公里。光譜研究發現,它的表面可能存在大量非常復雜的有機物,而這種紅色天體通常只能在更遙遠的小行星群中發現??茖W家認為,“正義女神”可能形成于海王星軌道附近,但后來在復雜的天體引力作用影響下“搬家”,且停留在小行星帶。

        該探測器預計將用7個月的時間繞飛“正義女神”,確定著陸區域,經演練后,向小行星釋放著陸器,實施著陸探測。這可能是中東地區第一次和全球第五次小行星著陸任務。

        加速航天事業發展

        在中東國家中,阿聯酋對發展航天格外重視,不甘于一味花錢采購成品。10余年間,阿聯酋從研制衛星、培養航天員和航天工程師到發射月球、火星探測器,通過大筆投入和對外合作,打開了局面,迅速成為新興的航天參與者。

        10多年前,阿聯酋與韓國合作研制了迪拜系列遙感衛星。其中,“迪拜1號”由韓國研制并培訓阿聯酋工程師,于2009年發射;“迪拜2號”由兩國聯合研制。到了2018年,阿聯酋已經能夠自主研制哈里發系列遙感衛星??梢哉f,通過對外合作,阿聯酋實現了航天領域技術和人才積累。

        2014年,阿聯酋成立國家航天局,公布發展框架,提出“百年火星戰略計劃”,希望2117年在火星建立適合人類居住的城市。圍繞著這個長遠目標,阿聯酋通過國際合作方式,推進多項太空計劃,實施了載人航天和火星探測等項目。

        通過與美、歐、俄等多方合作,阿聯酋用3年時間快速建立和培訓了一支航天員隊伍,在2019年安排首名航天員搭乘俄羅斯聯盟飛船進入國際空間站,實現載人航天領域零的突破。

        阿聯酋在2015年宣布火星探測計劃,隨后通過商業購買、國際合作方式,邀請美國200多名科學家、工程師參與項目,本國則動員150名航天工程師,共同研制希望號火星探測器。2020年7月,希望號火星探測器成功發射,至今不斷取得探測成果,代表“2117火星定居計劃”邁出了第一步。

        阿聯酋還制定了月球探測計劃,研制了首輛月球車,又在月球正面赤道北緯或南緯45度之間選取著陸點,希望實地探測月壤。拉希德一號月球車重約10公斤,搭載多臺科學儀器和相機,原定任務包括開展月球表面熱特性實驗,研究月球塵埃的構成和顆粒大小,調查月球表面帶電環境等。遺憾的是,由于日本白兔-R月球著陸器落月失敗,該月球車任務失敗。

        月球著陸堪稱登月任務中最復雜最具風險的部分,阿聯酋計劃廣泛聯合航天機構或商業伙伴。近年來,各國官方和民間探月活動越發活躍,為阿聯酋提供了更多機會,也能夠專注于月表漫游科研領域研發,未來成功的可能性很大。

        謀求轉變發展模式

        長期以來,阿聯酋以石油資源和富裕著稱,年輕人就業崗位多為工程或商業領域,科學研究過去不受重視。如今,隨著石油儲量逐漸下降,食物與淡水供給等方面不時遭遇挑戰,阿聯酋經濟已經到了戰略轉型的“十字路口”。

        阿聯酋政府認為,發展航天事業有助于提升國家在科技、工程等領域的實力,是未來發展的“強心劑”。阿聯酋實施月球、火星和小行星探測任務,除了開展空間科學研究外,更重要的目標是應對經濟和環境挑戰,引導經濟發展模式轉變,創造大量科學研究和復雜工程崗位,激勵年輕人投身科學事業。

        為繼續推進空間研究,阿聯酋制定了龐大的計劃,包括在迪拜附近建造“火星科學城”,兼顧研究、教育和娛樂功能;實施載人航天項目和登陸月球任務,擴展航天經濟增長點。阿聯酋希望,到2030年,將本國培養的博士數量增加為原來的3倍,通過更加靈活的簽證政策,從國外引進科研人才,設立基金,為高??茖W研究提供長期、穩定支持,不斷提高研究與開發資金占GDP的比重。

        比如,阿聯酋小行星探測任務的合作伙伴包括哈里發大學、紐約大學阿布扎比分校、阿聯酋大學國家空間科學與技術中心、科羅拉多大學博爾德分校、意大利航天局等,參與者除了阿聯酋的國家公司和機構外,還有諸多本國和全球的私營航天機構。各方將通過戰略合作,確保此次任務成功實施和未來太空產業快速增長。

        雖然“MBR探索者”的主要載荷由美國、意大利等提供,但仍有超過50%的“總體任務”和著陸器由阿聯酋企業開發。地面運行和操作部分也將由阿聯酋私營運營商通過深空任務控制中心來完成。

        總之,阿聯酋政府將小行星乃至廣泛的深空探測任務定位為宏大的國家科學項目,希望借此帶來經濟機會,深化國際合作,催生從事空間科學和技術的公司,培養新一代航天領域人才,加速發展國家先進技術創新能力。對阿聯酋來說,航天器去到哪里并不是最重要的,“怎樣去”更加重要。(作者:楊詩瑞 把關專家:中國航天科技集團科技委副主任 江帆)


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