阿联酋“希望号”可能会改变科学家对火星大气层的理解

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  据外媒CNET报道,2020年7月对于火星探险者来说是一个非常忙碌的月份,美国宇航局和中国国家航天局向我们的宇宙邻居发射了探测器,准备在这颗红色星球贫瘠的表面寻找远古生命的迹象。但由阿联酋领导的第三次任务,可能是最重要的一次。它实际上不会到达火星表面。相反,它将环绕这颗红色星球数月运行, 希望能揭开一些关于火星不寻常大气层的谜团。 它被称为 "Al Amal"或“希望号”(Hope)。

  当 “希望号”卫星在2月9日到达火星时,它将成为第一个提供火星大气全貌的探测器,提供火星全年气候变化的整体视图。但在地球上,它可能会实现一些更重要的目标:为年轻一代提供希望,让更多的女性进入STEM领域,促进国家间的合作。因为还有一些东西让它变得特别:“希望号”是第一个由阿拉伯人、穆斯林占多数的国家领导的星际任务。

  “我们的目的并不是要向世界发出信息或宣言,”阿联酋科学家委员会主席、阿联酋火星任务副项目经理Sarah Al Amiri说。“对我们来说,这更多的是对阿联酋的内部强化。”

  这颗卫星7月从日本发射,将研究这颗红色星球的低层和高层大气之间的联系,并研究火星向太空泄漏氢气和氧气背后的原因。在实现环绕火星的轨道后,它将收集两年的数据。还可以选择将任务延长到2025年。

  “希望号”将在阿联酋庆祝成立50周年的那一年抵达火星,这并非巧合。这项任务对于这个年轻的国家来说是一种坚韧的行为。当阿联酋在2014年宣布将启动“希望号”火星任务时,对该地区来说是一个动荡的时期。在整个中东地区,各国都卷入了反政府抗议和起义。像ISIS这样的恐怖组织正在获得一个据点,招募工作集中在一个特殊的群体:年轻人。

  在该地区,年轻人口中的成员正要求他们的政府提供新的机会。“希望号”火星任务(又称阿联酋火星任务)似乎是提供这种机会的最佳途径。90%的团队成员都在35岁及以下。

  阿联酋全国各地与太空探索相关的工作也得到了提升。各所大学积极招聘教员担任与火星和行星科学相关的职位,而与此次任务一同成立的阿联酋航天局也为国内的监督项目创造了新的就业机会。穆罕默德-本-拉希德航天中心的阿联酋团队已经从2015年的70人发展到现在的200多人。

  "从一个主要由年轻人组成的地区来看,政府和国家为他们提供机会,为他们提供希望的灯塔是非常重要的。"Al Amiri说。她说,这一点,再加上阿联酋在石油供应减少的情况下推动经济多元化,使得火星任务成为一个令人信服的选择。

  全球努力

  国际合作是“希望号”火星任务的一个关键因素。阿联酋正在与科罗拉多大学博尔德分校、加利福尼亚大学伯克利分校和亚利桑那州立大学合作进行这项任务。

  该探测器将携带三台科学仪器。首先是阿联酋探索成像仪(EXI),这是一个可以捕捉并向地球发送高分辨率图像的相机;阿联酋火星红外光谱仪(EMIRS)将研究大气中的温度模式、冰、水汽和尘埃。而阿联酋火星紫外线光谱仪(EMUS)将研究高层大气和更远的太空中的氢气和氧气的痕迹。

  “希望号”轨道器EMIRS的首席研究员、亚利桑那州立大学地质科学教授Philip Christensen说,国际合作至关重要。它不仅有助于减轻火星探测的挑战和费用,而且可以促进我们对其他世界的了解。

  “太空似乎一直是一个国家可以抛开分歧的领域,并意识到我们有办法一起工作,化解紧张局势,并多了解对方,”Christensen说。“许多国家开始将国际伙伴关系视为未来的浪潮。这就是火星探索应该做的事情。”

  “希望号”是2020年被派往火星的三个任务之一,此外还有美国宇航局的毅力号火星车任务和中国的火星探测器。第四个任务,欧空局的ExoMars探测器Rosalind Franklin预计也将飞行,但已被推迟到2022年9月。

  “我们看到人们对探索有更广泛的兴趣,阿联酋提出希望号任务只是进一步证明了这一点,”欧空局对外关系部门负责人Frederic Nordlund表示。“对于任何一个有兴趣提升其教育、科技基础,或将其经济导向新领域的社会来说,探索都是非常相关的。”

  未知的领域

  这次任务如期展开,但这并不意味着一路上没有挑战。阿联酋是太空游戏中的新玩家,从零太空能力到建造自己的卫星,只用了10多年时间。但像 “希望号”这样的星际任务比地球观测复杂5倍左右。首先,有预算限制。核心成本尚未共享,但阿联酋 “没有得到一张空白的电子表格,”Al Amiri说。

  然后是具体任务的挑战。火星和地球之间的平均距离是1.4亿英里,这样的任务对导航精度要求很高。离地球越远,就越难及时修正航向。探测器还必须具有高度的自主性,因为一旦它到达火星,大约需要14分钟才能收到无线电信号,再花14分钟才能记录下回应。

  Al Amiri称,绘制火星的大气、气候和气体运动图,不仅能帮助科学家们更多地了解这颗红色星球,还能帮助我们更多地了解我们自己在地球上的气候和大气。

  “希望号”还提供了一个促进女性在STEM领域发展的机会。任务团队中,女性占34%,担任领导职务的女性也占50%。Al Amiri说,这反映了女性对进入科学领域的兴趣越来越大,也反映了阿联酋需要制定计划,使其在STEM领域实现性别平等。

  “希望号”任务只是阿联酋进军太空的开始。该国承诺长期致力于行星和太空探索,计划“到2117年在火星建立第一个可居住的人类定居点”。此外,还计划进行 Rashid月球任务,一个月球车将于2024年抵达月球表面,这也需要国际合作。

  “我希望认为,探索太空--火星和其他地方--是应该也将是国际合作的事情,而不是竞争。”Christensen说。

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