本年度火星探測窗口期1號選手踏上旅途，阿拉伯世界史上首個火星任務順利開啟。阿聯酋時間2020年7月20日凌晨1時58分（北京時間2020年7月20日凌晨5時58分），日本種子島航天中心，阿聯酋希望號火星探測器搭載日本H-2A火箭42號機發射升空。

火箭起飛、助推器分離、離地面越來越遠……

按計劃，希望號將在為期7-9 個月的6000 萬公里星際航行之後，於2021 年年初進入繞火星運行軌道，對火星大氣開展科學研究。可以說，阿聯酋將為世界航天史再添光輝一筆。

火星上的“氣象衛星”

自1960 年10 月10 日前蘇聯向火星發射史上首枚探測器以來，利用探測器探索火星似乎已經貫穿了整個人類航天史。

顧名思義，火星探測器就是用來探測火星的人造航天器。

不論是掠過火星的太空船、繞火星運行的人造衛星、登陸火星表面的著陸器、在火星表面行駛的漫遊車，還是未來或將出現的載人火星飛船，都是火星探測器。

可以說，火星探測器的形式反映了探測任務的側重點。

此次，阿聯酋希望號火星探測器並不會登陸火星表面，它將沿著軌道巡航，用1 個火星年的時間（約為地球上的1.88 年）觀測火星的地質地貌和氣象狀況，主要包括：

• 每日和季節性的氣象變化；
• 包括沙塵暴在內的低層大氣天氣事件；
• 不同地區的天氣變化情況。

值得一提的是希望號的軌道設計——基於軌道，希望號可以實現對火星接近全時空的覆蓋，從而提供從火星表面到大氣層的“氣象衛星雲圖”。

實際上，火星雖為地球近鄰，但人類對其認知仍存在很大的局限。憑藉以往的探索經歷，我們已經了解到，火星大氣中的氫氧會向太空逃逸、火星由原本的溫暖潮濕變得愈發寒冷乾燥等等，但個中緣由尚不完全明確。

而阿聯酋的火星探測任務將為回答這些科學問題尋找依據、為火星大氣提供一個前所未有的研究視野，希望號對於人類火星探索的意義由此可見一斑。也正是由於這一原因，希望號研究團隊將其視為火星上的第一顆“氣象衛星”。

正所謂，工欲善其事，必先利其器。要做一顆合格的“火星氣象衛星”，具體參數如何？

希望號由鋁製成，呈蜂窩結構，帶有復合面板，其質量（包括推進劑）約1500 kg，寬2.37 米，高2.90 米，總體尺寸相當於一輛小型SUV。

希望號配備有：

• 三個太陽翼，用以在軌道提供600 瓦的功率；
• 兩塊900 瓦的太陽能電池板，用以充電；
• 一個寬1.5 米的天線，用以與地球通信；
• 一個恆星追踪傳感器，用以識別與太陽相關的星座、確定其在太空中的位置；
• 六個120 牛頓的推進器，用以速度控制；
• 八個5 牛頓的反應控制系統推進器，用以姿態控制。

而更值得關注的是，為實現研究火星大氣的核心目標，希望號搭載著三個核心科學儀器：

• Emirates eXplation Imager（EXI）：一台多波段相機，可通過由3 個UV 波段、3 個可見（RGB）波段組成的選擇器輪機制對光譜區域進行採樣，從而拍攝空間分辨率優於8km 的彩色圖像，並測量火星大氣中水、冰、灰塵、氣溶膠和臭氧的性質。
• Emirates Mars Infrared Spectrometer（EMIRS）：一台干涉式熱紅外光譜儀，提供底層、中層大氣的景觀，並研究大氣溫度分佈、冰、水蒸氣和塵埃。
• Emirates Mars Ultraviolet Spectrometer（EMUS）：一台遠紫外成像光譜儀，提供上層大氣的景觀，測量熱層以及氫、氧層的特性。

阿拉伯世界的航天夢

2014 年7 月16 日，阿聯酋國家航天局成立。相比中美日俄歐，阿聯酋在航天方面自然是個入門級選手。

不過，阿聯酋有個火星夢，這個夢也已經有6 年了。

2014 年7 月，阿聯酋總統哈利法·本·扎耶德·阿勒納哈揚( Khalifa Bin Zayed Al-Nahyan Sheikh）宣布開啟火星探測任務，旨在增強阿聯酋工程師的能力、增加人類對火星大氣的了解。

2015 年4 月，阿聯酋副總統兼總理穆罕默德·本·拉希德·阿勒·馬克圖姆（Sheikh Mohammed bin Rashid Al Maktoum）向整個阿拉伯世界為將要創造航天史的探測器徵集名稱。

一個月後，火星探測器最終被命名為“希望號”，哈利法·本·扎耶德·阿勒納哈揚對此的解釋是：

希望，就是在向數百萬阿拉伯青年傳遞樂觀精神。

當時，阿聯酋政府提了一個要求：火星探測器，要自己造，不能買！

鑑於航天技術較為薄弱，阿聯酋選擇了兩個強大助攻：美國和日本。

一方面，阿聯酋穆罕默德·本·拉希德航天中心聯合美國科羅拉多大學博爾德分校、亞利桑那州立大學、加州大學伯克利分校，共同研製希望號。

據悉，參與這一任務的團隊包括150名阿聯酋工程師與200名來自美國合作機構的工程師和科學家。團隊細分為7個小組，分別負責航天器建設、物資、任務運營、流程管理、科學教育、地面站和運載火箭。

另一方面，執行航天任務火箭也是關鍵。為此，阿拉伯世界第一次探索火星，便選擇了航天實力不凡的日本——搭載希望號的火箭是日本H-2A 火箭。

該火箭是由日本最大的軍工生產企業三菱重工牽頭研製的的捆綁式兩級火箭。作為日本航天工業的驕傲，截至2020 年2 月，H-2A 火箭已發射41 次，其中含35 次無故障飛行。日本最大宇航研究和航天發射中心——日本種子島航天中心三大發射場之一的吉信發射場正是1985 年為適應該運載火箭的發射而專門興建的。

2018 年2 月27 日，一枚H-2A 火箭曾搭載政府情報收集衛星“光學6 號機”升空，可見H-2A 火箭對日本航天有著不小的意義。

在科研資金（本次項目共花費超過2 億美元）、時間成本的投入之後，終於，當地時間2017 年11 月12 日，迪拜航空展上，阿拉伯世界看到了“希望”的曙光。

當天，希望號探測器的原型亮相。同時，項目經理Omran Sharaf 也公佈了阿聯酋火星探測計劃的正式啟動時間——2020 年。

2019 年4 月，希望號的建造工作已經完成了85%。不過，2020 年的新冠疫情在一定程度上打亂了希望號的原定計劃，好在將探測器送往日本發射場之前，工程人員已經完成了所有關鍵部分的檢查工作。

2020 年4 月20 日，希望號探測器於阿聯酋啟程，4 天后到達位於日本九州地區的種子島航天中心。

至此，希望號就在發射場靜待升空。

2020 年7 月15 日-8 月13 日，是阿聯酋火星飛行任務的發射窗口。按最初的計劃，希望號要在這一窗口的開啟日執行發射任務。

不過，由於天氣不佳，希望號發射節點不斷推遲，最終發射時間確定為阿聯酋時間2020 年7 月20 日凌晨1 時58 分（北京時間2020 年7 月20 日凌晨5 時58 分）。

如今，阿拉伯世界的“希望”已經開始了其200 天的星際旅程，將於2021 年初進入軌道。

2021 年，恰逢阿聯酋建國50 週年。首個火星探測任務如期推進，這必將是對阿聯酋這個年輕國家的絕佳獻禮。

實際上，早在2017 年，阿聯酋還提出了一個百年火星戰略計劃：100 年後的2117 年實現火星登陸，建立適合人類居住的城市，從而推動人類火星移民。

除了對“紅色星球”的探索，阿聯酋也有著雄心勃勃的太空探索夢，比如：

2013 年，阿聯酋花費9.1 億美元從法國訂購2 顆鷹眼高分辨率偵察衛星，並在法國的協助下建立地面控制站、培訓20 名阿聯酋工程師。

2018 年10 月，阿聯酋首顆自研衛星“哈利法”地球觀測衛星搭乘日本H2A 火箭進入太空。

2019 年9 月26 日，阿聯酋宇航員Hazzaa al-Mansoori 乘坐俄羅斯“聯盟MS-15”飛船進入國際空間站，成為第一個到達國際空間站的阿拉伯人，創造歷史。

六載努力，意義何在？

那麼，阿聯酋作為石油大國，豪擲資金奮鬥六載，意義何在？

或許，問題的答案，在阿聯酋國家航天局的牆上的一句話中就能找到：

一個可持續的、面向未來的經濟一定是以知識為基礎的經濟。

此前，穆罕默德·本·拉希德·阿勒·馬克圖姆曾指出了火星探測任務的三個使命：

• 對於世界：阿拉伯文明曾在促進人類社會知識傳播方面發揮了巨大作用，這一任務將再次發揮這種作用；
• 對於阿拉伯國家：世界上沒有什麼是不可能的，我們也能與大國競爭；
• 對於那些想要達到最高峰的人：不要給人生設限，可以的話，你甚至可以登上太空。

項目經理Omran Sharif 也發表了阿聯酋版《後浪》演講：

冒風險是值得的，作為研發項目，允許失敗；但重要的是，不論成或敗，阿聯酋都能從中獲得能力和實力的提升，積累經驗和知識。這次任務的意義不僅在於阿聯酋，也在於整個阿拉伯世界，希望通過這次任務能夠激勵阿拉伯青年一代，向他們傳遞對於未來的希望。你們現在擁有著良好的物質基礎，未來一定可以做得很好。

實際上，這一任務在點燃阿拉伯人民族自豪感的同時，也被認為有潛力為阿聯酋經濟做出持久的貢獻。

這裡所說的經濟，並非是傳統意義上由石油資源帶動的GDP，阿聯酋政府希望能減少對石油、天然氣資源的依賴，轉向“後石油時代的知識型經濟”。

這次火星探測任務最終得到的所有數據將提供給全球200 所大學和研究機構，用於知識共享。而更為重要的是，激勵、吸引阿拉伯世界的年輕一代選修科學技術課程。

值得一提的是，在這一任務中，阿聯酋籍員工中有34% 為女性，各組負責人中有一半副職由女性擔任。

其中，最受關注的便是現年33 歲的阿聯酋國家科技部部長、項目首席科學家莎拉·阿爾-阿米利（Sarah Al-Amiri）。曾是一位軟件工程師的Sarah Al-Amiri 也表示：

從小就對宇宙著迷，就因為它浩瀚、神秘，而人類對太空的認知還不夠。過去，我們無法想像探索宇宙這件事能發生在阿聯酋，希望希望號能為星際探索帶來新的機會。

共赴火星，三國角逐

阿拉伯人創造了歷史，也拉開了此次火星探測熱潮的序幕。

當前正值火星探測窗口期，即發射火星探測器的最佳時期。

由於地球與火星各自的公轉週期不同，兩顆星球距離最遠時可達4 億公里，最近相隔5000 萬公里左右。

而窗口期內，火星到地球的直線距離最短，探測火星所需時間更短、所攜燃料更少、成本更加低廉。而這種機會每26 個月出現一次，下一次窗口期將是2022 年秋季。

此次窗口期還有兩位選手——中國的“天問一號”和美國的“毅力號”，二者也已經蓄勢待發，即將發射升空。

暫定北京時間7 月23 日擇機發射的我國“天問一號”，將一次性實現繞軌飛行、軟著陸、巡視三個步驟。這一任務對於從未探測過火星的中國來說，可謂是一次很大膽的嘗試。

而將於北京時間7 月30 日發射的美國“毅力號”，則是在美國發射了數十顆探測器後的最新動作。作為火星探索競賽中的領先者，美國也對“毅力號”寄予厚望，旨在尋找火星上古代生命的證據。

探索神秘的紅色星球，絕對是一個很大的挑戰。不論三個國家的任務最終成功與否，都值得被我們記住。

向勇敢的探索者們致敬！

引用來源：

https://en.wikipedia.org/wiki/Emirates_Mars_Mission

https://www.emiratesmarsmission.ae/live/

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https://en.wikipedia.org/wiki/H-IIA