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“天问一号”火星首航背后,还有哪些你不知道的故事?暑假里,这场活动让小航天迷嗨翻天

时间:2021/7/18 10:33:34

来源:文汇网        选稿:潘子慧

  著名宇宙航行科学家康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基曾言:地球是人类的摇篮,但人类不可能永远生活在摇篮里。

  “2045年中国人登上火星应该没什么问题,但是到2070年才建立火星基地时间上太远了,或许可以提前15年以上。我今年已经53岁,完成这个目标就靠诸位同学了!”今天(7月17日),在首届“全国青少年航天挑战活动-未来火星家园”启动式暨“航天教育论坛”上,中国首次火星探测任务探测器系统副总指挥张玉花感慨,我国首次火星探测任务起步晚,但起点很高。她透露,除了天问一号,还有二号、三号,预计在2030年左右,还要去木星和海王星探测。

  如此亮眼的成绩单,背后离不开一代代航天人的努力,张玉花坦言,其中有艰辛、有困难、有挫折,“但航天就是这样一种事业,你干了你自己不后悔,对国家有利,对人类也有利。”

  火星探测十年磨一剑

  人类对宇宙奥秘的探索和向往从未停止。

  今天是全球建筑规模最大的天文馆– 上海天文馆(上海科技分馆)开馆日,距离2020年7月23日“天问一号”火星首航,已有360天。

  “勇于挑战、追求卓越是中国航天不断取得突破的动力!”在现场,中国首位升空女航天员刘洋通过视频分享如是说。

  回顾一年前的这场首航,多位航天专家向现场青少年揭开了更多背后的故事。

  张玉花介绍,火星探测风险高、难度大,探测任务面临行星际空间环境、火星稀薄大气、火面地形地貌等诸多难点,特别是受远距离、长时延的影响,着陆阶段存在环境不确定、着陆程序复杂、地面无法干预等一系列挑战。

  同时,由于2020年是火星探测活动的窗口期,全球有三大火星探测任务:中国“天问一号”火星探测任务、美国“毅力号”火星车探测任务、阿联酋“希望号”火星探测任务。

  三国火星任务同台竞技,对中国航天人来说,压力不小。

  张玉花解释,人类开展火星探测始于二十世纪六十年代,我国自主火星探测任务的论证工作从2010年开始,2016年国家批准立项,相比其它国家起步较晚。此外,据统计,在此前人类48次火星任务中,只有20多次取得成功。

  面对压力和挑战,中国航天人毫不退缩,十年磨一剑。国家航天局探月与航天工程中心主任、中国首次火星探测任务工程副总指挥刘继忠介绍,我国首次火星探测天问一号任务,突破了第二宇宙速度发射、行星际飞行及测控通信、地外行星软着陆等关键技术,实现了我国首次地外行星着陆及巡视探测。不仅在火星上首次留下中国人的印迹,而且首次成功实现了通过一次任务完成火星环绕、着陆和巡视三大目标,充分展现了中国航天人的智慧,是中国航天事业发展中又一具有重大意义的里程碑,标志着我国在行星探测领域跨入世界先进行列。

  张玉花透露,我国计划2028年左右分别向火星发射环绕返回探测器和着陆上升探测器,着陆火星表面、完成采样并返回地球。当前正在进行总体方案深化论证及关键技术攻关研究。

  她勉励现场全体学生说,“我们深空人的征途是星辰大海,各位同学,浩瀚的太空等待你们中的更多人去探索!”

  从娃娃抓起,用有趣真实的实践培养“航天梦”

  如何激发青少年的“鸿鹄志”和“飞天梦”?中国教育学会常务副会长杨念鲁认为,航天教育不应局限于高等院校的航天专业学生,而是应该从娃娃抓起,“要让孩子们从小学习航天知识,激发他们对于航天事业的热爱和兴趣,同时对于有潜质的青少年予以重点培养,使他们将来成为中国航天事业发展的重要人才。”

  张玉花坦言,常有青少年求教她,将来从事航天工作大学应该选什么专业?她的回答是:选择很广!因为航天是一个大系统工程。

  上海市教委副主任倪闽景也有同感:航天教育是综合性、跨学科的教育,作为一门工程学科的它涉及数理、生化以及天文地理等多门学科,有利于课程统整。在这一平台上,学生因问题而学,主动学习各个领域的知识,因此航天教育可说是探究性学习的优秀载体。

  那么,对于学校和教师而言,可以为学生提供怎样的活动,充当怎样的角色?多位校长表示,学校的功能主要在于为有航天兴趣的学生提供学习场,甚至提供试错的机会。而老师的任务,就是激发学生的兴趣,帮助他们实现小目标。

  如今,已有不少中小学做出率先尝试,让学生自主研发、参与发射科学实验小卫星。2016年,在北京市八一学校,中国首颗中学生科普小卫星——“八一少年行”科普卫星由长征二号丁运载火箭搭载,在我国太原卫星发射中心成功发射。同样,静安区青少年活动中心也有个“静安梦想星”三年计划,于2019年5月正式启动。

  北京市八一学校和上海市闵行第三中学还通过开设航天类课程、讲座、课题,指导学生离航天知识更近一步。

  人类要在火星上生存,它的土壤的状况是什么样的?火星有很强的电磁辐射,怎么解决它的辐射屏蔽问题……校长们介绍,这些课程的核心目的只有一个:让同学们感兴趣,想要去学一学,想要去看一看,想要知道背后的道理,从而激发梦想。

  就在今年暑期,首届全国青少年航天挑战活动开启。该活动由国家航天局探月与航天工程中心和中国教育学会科创教育发展中心主办,旨在鼓励中小学生探索太空,启迪中小学生的科技思维。比赛面向全国中小学生,学生需以团队形式参与,将针对星际空间环境、火星稀薄大气、火面地形地貌特点等,开展一系列科普实践活动。

  在老师和专家指导下,小学组设计火星探测机器人;初中组研究载人登陆火星条件,利用数据收集、分析和验证,设计人类火星居住舱;高中组进行火星移居可行性研究,设计一套完整且具备一定可行性的火星移民整体性规划方案。

  多位教育界专家表示,或许学生毕业后未必从事与航天直接相关的工作,也无法解决宇宙到底有多大这样的终极难题。但它培养的,是学生探索宇宙的好奇心、永不言败的精神等。这是学生一生的财富。