本报记者 胡晓晶 通讯员 游本凤
4亿公里“长征”路，飞行时间10个月。北京时间今天凌晨4时16分，我国首个火星探测器——“萤火1号”，搭载俄罗斯福布斯—土壤探测器，由天顶号运载火箭发射，从哈萨克斯坦拜科努尔发射场升空去“探望”火星——那个已知的和地球自然条件最接近的星球。相比天宫一号和神舟八号等8吨重的“大家伙”，“萤火1号”只有一台电视机大小。未来两年间，这个中国飞得最远的“功夫小子”，要面临哪些生死考验？
为什么取名“萤火1号”？
中国的第一个火星探测器为什么取名为“萤火1号”？听有关航天专家解释有两种说法：一是由于“萤火1号”体积较小，看上去有点小巧玲珑的感觉，在茫茫太空中就像一只小小的萤火虫，故将其命名为“萤火1号”；二是由于火星在古代被称为“萤惑”，所以取其谐音，命名为“萤火1号”。
重115公斤、长75厘米、宽75厘米、高60厘米，两侧太阳帆板展开后跨距为685厘米——严格来说，“萤火1号”只能算微小卫星。不过，别看人家块头小，肩负的重担可不少。据中科院空间科学与应用研究中心主任、“萤火1号”工程应用首席科学家吴季透露，“萤火1号”将以探测火星空间环境、大气环境为主，具体科学目标是探测火星的空间磁场、电离层和粒子分布及其变化规律，探测火星大气离子的逃逸率，探测火星地形、地貌和沙尘暴以及探测火星赤道区重力场。
其中，对火星电离层剖面的探测，以及对火星磁场、磁层、边界层在太阳活动下有何关系的探测等，都属人类历史首次。征途全程中，“萤火1号”还将拍摄出分辨率达200米的火星全球照片及一些局部照片。这将是中国第一次利用自己研制的卫星对火星进行科学探测。
将经历七次极寒考验
由于路程相当于去月球的900倍，在人类当前技术条件下，对火星进行探测的难度要比探测月球大得多。专家表示，在整个探测过程中，“萤火1号”面临最大的挑战来自火星的严寒。
预计在到达火星轨道两个月后，“萤火1号”将遭遇7次、最长达8.8小时的“长火影”时期，那时它因进入火星阴影内，太阳能帆板接收不到能量而无法工作，维持运行只能依靠有限的蓄电池。为了保存能量，就必须使部分部件进入休眠状态，待火星飞出“长火影”后，再将这些部件加电唤醒，重新启动工作。由于休眠期间“萤火1号”的周围环境温度达到零下200℃左右，如果防寒措施不到位则有些部件可能会被“冻伤”而无法正常工作。
另外，火星与地球的“对话”有40分钟左右的间隔，即当地面发出指令，卫星要20分钟后才能做出反应，而地球相关研究人员收到信息反馈则又需要20分钟，这都为探测火星增加了难度。同时，由于我国还没有建立起完善的深空探测网，准确实时对火星探测器跟踪监测也成难题。据吴季透露，其上行命令主要由俄罗斯地面站和欧空局地面站帮忙接收，下行命令则由中国地面站、俄罗斯地面站和欧空局地面站分时段进行接收，但由于距离太远数据量又大，三站联合起来也只能下载到“萤火1号”捕获的5%-10%的“情报”。
为什么推迟两年发射？
2007年3月，在中国国家主席胡锦涛和时任俄罗斯总统普京的见证下，中俄共同签署了《关于联合探测火星—火卫一的合作协议》，确定在2009年联合探测火星及其卫星“火卫一”：俄方研制福布斯探测器，对火星卫星进行着陆探测，并采集土壤样品送回地球研究；中方研制“萤火1号”探测器，搭载在福布斯上一起发射，环绕火星开展空间环境的探测研究。
此后两年间，上海航天人加班加点，23个月里先后研制出初样3颗星，正样1颗星和正样备份产品，攻克了深冷环境适应技术、活动部件及电子元器件休眠—唤醒技术、自控自主控制、深空测控技术和整星磁清洁控制技术等五大难关。到2009年6月，我国自主研制的“萤火1号”按计划如期运抵莫斯科，准备于2009年10月份发射。不过，后来因为俄罗斯方面的原因推迟两年发射。
中国制造的“萤火”一切“OK”，是什么原因推迟发射？原来，由于俄方的福布斯探测器主载荷土壤采集器以及火卫一取土和返回模型在稳定性方面出现一些问题，俄罗斯航天局不得不决定把福布斯—“萤火1号”联合探测计划推迟至2011年秋发射。俄方同时还表示，推迟发射与“萤火1号”进度和质量无关。
那么，该计划为什么一推就是两年呢？这是因为：火星与地球各自以椭圆形轨道围绕太阳公转，两者之间的距离随着其公转位置而发生变化，它们之间的最近距离约为5500万公里，最远距离则要超过4亿公里，每26个月火星才会位于距地球最近的位置，就相当于两年左右的时间。为了减少飞行路程和节省燃料，俄方决定推迟两年来完成这次火星探测计划。
首次国际合作探火星
今天的成功发射，只是“萤火1号”星际“闯关”的开始。对国人而言，与之前的探月相比，探测火星还是一次陌生之旅。10个月左右的“长途车”即便一路顺风，期间不确定因素还很多。据悉，我国的火星探测计划与探月工程一样，也实施“绕、落、回”三步走计划，而“萤火1号”迈出的只是第一步。
有人问：中国的深空探测，为何从火星开始？作为太阳系中接近太阳的第四颗行星，近邻火星比地球略小，绕太阳运转一周687天，自转一周约24小时，周围有大气，两极有白色的极冠，说明有四季变化。所以，火星作为太阳系中最近似地球的天体之一，对人类有一种天然的吸引力。火星上有没有水？火星上有没有“人”？由于火星特殊的构造和始终没有完全揭开的神秘面纱，使得人类一直想靠近它探个究竟。
从1962年起，人类就开始对这一神秘星球进行了探测，当时前苏联发射了一个“火星1号”探测器，但在飞出地球1万公里就从此下落不明。至今，包括俄罗斯、美国、日本、欧洲在内，人类共向火星发射了近40个探测器，其中有美国的勇气号和机遇号两部火星车成功登上了火星表面，还有三分之二的火星探测以失败而告终。
实际上，目前真正掌握深空探测技术的国家不多，我国刚处于摸索和试验验证阶段。首次通过国际合作探“火”，可以少走研发弯路、提高成功概率。据悉，我国正在建设大功率天线、火星探测地面站以及深空测控网，另外更大推力的运载火箭也在研制中，这些工程建成后我国自主探测火星就顺利多了。
据中国探月工程副总设计师张荣桥透露，我国下一次探测火星将是自己发射的完全自主的火星探测；目前，我国还没有正式对载人登“火”开展论证，但等载人登月技术成熟后，不排除开展相关研究。另据中国空间技术研究学院总工程师王彦广预测：“未来中国的深空探测，将以月球、火星为重点，同时开展太阳、小行星、木星等天体探测”。
