俄罗斯:火星=麦城?


  2011年11月9日凌晨4时16分,哈萨克斯坦拜科努尔发射场,“天顶”-2SB运载火箭搭载着“福布斯-土壤”(又称“火卫一-土壤”)探测器以及中国“萤火”一号火星探测器点火升空,700秒后星箭正常分离,将探测器送入近地轨道。然而9小时后,俄罗斯联邦航天署署长弗拉基米尔·波波夫金对外宣布:“福布斯-土壤”探测器主发动机未能启动,探测器没有按预定计划实现变轨,不能如约奔赴火星。这无疑是对好不容易鼓足勇气,试图重整旗鼓的俄罗斯航天的沉重打击。
  命途多舛 终戛然而止
  “福布斯-土壤”探测器本应在星箭成功分离后进入独立工作模式,通过3次点火摆脱地球引力束缚,踏上飞往火星的旅程。但其主发动机的未能成功启动,使“福布斯-土壤”号只得无奈地停留在近地轨道上,任由大气阻力迫使它以每天2千米的速度缓慢下沉。与此同时,俄航天机构、欧洲航天局和美国航空航天局地面监测站合作尝试“接力”测控联络,试图全面重启控制程序。
  一波三折,命途多舛,几乎可以成为“福布斯-土壤”号的修饰语,伴随其整个研发、发射过程。原本定于2009年的发射任务,由于种种原因,未能及时赶上当年的发射窗口,一推就是两年。
  与从北京去上海随时可以出发不同,由于地球和火星按照各不相同的既定周期绕日公转,两者之间的距离时刻都在变化。为缩短航天器的旅行时间,并最大限度地节省燃料以减轻自身重量降低发射难度,人们总是希望选择地球和火星距离较近,航天器所走绝对距离最短的时机,发射火星探测器。一般来说,这样的时机每26个月才出现一次,这也就是为什么“福布斯-土壤”号一拖就是两年多。而2011年的发射窗口截止至11月26日,晚于此时即使拯救成功,由于路程比设计的加长很多,无法追加燃料,探测器也很难按计划抵达火星。
  从地球到火星,航天器究竟要走过一个怎样的路程?业内有这样一个形象的比喻,如果把地火转移轨道形容成一条高速公路的话,绕地停泊轨道相当于进高速之前的匝道,航天器需要在正确的时间,通过准确的地点——您可以把它想象成为高速公路收费站,才能进入这条高速路,之后下高速进入匝道也就是绕火任务轨道。而不幸的是,“福布斯-土壤”只能在“高速公路”入口外的匝道上一圈一圈徘徊,并且离收费站越来越远。受探测器携带燃料的限制,即使此次拯救成功,由于其已缓慢下坠低于预定轨道,发动机点火变轨进入“收费站”所需燃料将大大高于预期,进入“高速公路”后,探测器能否顺利下“高速”,即燃料能否支撑探测器完成进入绕火星轨道的减速变轨,或者能否支撑探测器在“火卫一”着陆、返回阶段的轨控需求,都将打上大大的问号。
  越挫越勇 还是屡战屡败
  多灾多难的火星之旅,并非始于“福布斯-土壤”号。
  1960年,苏联率先开启了人类探索火星的旅程,先后发射了“火星1960A”、“火星1960B”两个探测器,试图飞掠火星去一探究竟,结果均发射失败。随后的28年,即1960年~1988年间,可谓是火星探测高峰期,苏联共发射了17个火星探测器,几乎只要有发射窗口,必有发射任务。然而诸多任务中直接发射失败的6次,主要集中在1971年之前;变轨失败未能离开绕地轨道的1次,那还是1962年11月的事情;在地火转移轨道上出现故障的5次;成功进入绕火轨道的5次,但仅有一次着陆成功,却也在短短的15秒后失去了与地球的联系。
  可以说整个太空竞赛时期,在火星探测领域,苏联远远落后于美国,从未有过一次真正成功的火星探测活动。火星似乎并不十分欢迎俄国人的东西,曾有一种调侃的说法,“火星属于美国,而金星属于俄罗斯”。但是倔强的俄国人并没有就此认输,即使在国内政治动荡的年代,仍雄心勃勃地重启了火星探索计划。1996年,同样是11月份的一个夜晚,“火星-96”探测器搭乘的“质子”号火箭顺利点火升空,然而欢呼声还未落,伏特加刚刚打开,却传来了火箭第四级开启20秒后便停止工作的噩耗。两小时后,探测器与地面中断了联系,随后在一片惋惜声中坠毁于澳大利亚周边的汪洋之中,其装载的俄罗斯第一个火星车也随之灰飞烟灭。
  “火星-96”的坠毁不仅意味着经济损失,它带来了更为深远的影响。酝酿了8年的项目在短短几十秒内便宣告彻底失败,高昂的斗志瞬间被浇灭。之后很长的一段时间,俄罗斯联邦航天署偃旗息鼓,没有人再提及有关火星的任何计划。也正因如此,一大批航天精英流失海外,俄罗斯航天事业出现了严重的人才断层。
  时间由1996年转到2011年,俄罗斯人沉淀积累15年,重磅推出了“福布斯,土壤”号,作为1988年“福布斯”一号、“福布斯”二号的继任者。利用鲜有人涉足的“火卫一”做噱头,想要延续占据探索火星一席之地的念头。壮志虽未改,当年勇不复,俄罗斯没有能力像上世纪六七十年代那样,在几天时间内先后发射两个同类探测器,作为互补和备份。这唯一一个背负着重整河山雄心的探测器,也许因为程序无法执行“启动”这一简单的命令而尴尬地结束其使命,难逃俄罗斯人逢火星必折戟的厄运。
  “福布斯”计划的重启和实施,倾注了俄罗斯航天人太多的梦想与渴望。渴望借助“福布斯-土壤”,重启俄罗斯的行星探测,并借成功的喜悦唤醒航天人沉睡的热情,唤起俄罗斯人民的理解与支持,重赢全世界的尊敬与信任。然而这一切美好的愿望,却伴随“福布斯-土壤”的未能被唤醒,仍将萦绕在俄罗斯航天人心头。
  重振雄风 却屡遭诟病
  随着航天技术在世界范围内掀起新一轮的热潮,俄罗斯也逐渐从上世纪90年代的阴霾中觉醒。俄罗斯利用已有技术优势,凭借自己可靠和廉价的运载火箭,还有经过改造就能用来发射卫星的洲际导弹,抢占国际航天发射市场。到2004年,俄罗斯航天发射数量超过美国和欧洲航天局,首次位居世界第一,占全球航天发射市场份额的42.6%,这一份额此后一直保持在40%左右。在不远的将来,俄计划将发射市场份额再提高10个百分点。
  这一成绩,虽然为俄罗斯带来了每年近10亿美元的经济收入,缓解了航天署窘迫的处境,却也让这个昔日航天大国戴上了“太空出租车”这样一顶不甚光彩的礼帽。俄罗斯联邦航天署前署长波米诺夫虽然承认在太空竞赛中输给了美国,与中国分享并列第二的位置,但俄罗斯不会放缓追赶的脚步。处处以硬汉形象示人的普京也曾表示,俄罗斯不应甘心仅扮演“发射大国”的角色,而是需要发展新一代、更为可靠和耐用的航天器。于是完善俄罗斯自己的全球定位系统“格洛纳斯”(GLONASS)、载人登月计划、重返金星、重启火星等计划被逐一抛出。
  俄罗斯对世人宣布,要加速航天事业的发展,从发射场、火箭到航天器全面开花。除了继续租用哈萨克斯坦境内的拜科努尔发射场,新建的地处俄远东阿穆尔

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