? ? ? ?人造衛(wèi)星、宇宙飛船、載人航天、登月計劃、火星探測……隨著航天科技的進(jìn)一步發(fā)展，人們對太空的探索在科技創(chuàng)新中煥發(fā)出新的光彩。

???????深空探測是人類航天技術(shù)發(fā)展的高級階段，是對地外天體或空間進(jìn)行的探測活動。目前深空探測的重點方向為：月球探測、火星探測、小行星與彗星的探測、太陽探測、水星與金星的探測、巨行星及其衛(wèi)星的探測。

???????針對不同的探測對象，深空探測也面臨著不同的挑戰(zhàn)。以月球探測和火星探測為例，兩者不同的環(huán)境特點會為深空探測任務(wù)的開展帶來不同的影響。

???????月球環(huán)境包括近月空間環(huán)境和月球表面環(huán)境兩類。其中，近月空間環(huán)境包括輻射、真空和微流星等；月球表面環(huán)境包括月球重力場環(huán)境、月球表面溫度環(huán)境、月壤與月塵以及月球表面地形地貌等。不同的月球表面環(huán)境會對月球探測產(chǎn)生不同的影響。

???????比如月球重力環(huán)境，由于月球重力加速度僅為地球重力加速度的1/6，因此在這樣的重力場環(huán)境下，人的操作和運(yùn)動機(jī)械的動力性能都會有所改變。

???????再比如月球表面溫度環(huán)境（月球熱環(huán)境），包括太陽直接輻照、月球反照、月球表面紅外輻射等多種因素。月球在黑夜和白晝的溫差極大，黑夜極限溫度可達(dá)-180℃，太陽直接照射時的極限溫度可達(dá)+150℃，如此懸殊的差距，勢必會給在月球表面行走的探測器帶來前所未有的挑戰(zhàn)。

???????我們都知道，由于月球沒有大氣層，因此月球表面的地形地貌整體呈現(xiàn)出坑坑洼洼的特點，月坑、高地、月海、懸崖和溝壑等起起伏伏，月壤、斜坡和裸露著的大量巖石碎塊，皆是月球車行進(jìn)的“攔路虎”。因此，加強(qiáng)對月球表面地形地貌的了解，合理選擇著陸場、規(guī)劃月球車探測路線，是保證月球車“暢行”的前期標(biāo)準(zhǔn)和重要工作。月塵的存在也是月球探測工作中必須要考慮到的問題，由于月塵是月巖風(fēng)化后的產(chǎn)物，攜帶著靜電荷，具有很強(qiáng)的粘接性，因此對探月設(shè)備的軸承、齒輪和其他構(gòu)件具有很強(qiáng)的腐蝕性。

???????隨著空間技術(shù)的不斷發(fā)展，人類探測月球的方式也在不斷進(jìn)步，已有近旁飛越月球探測、撞擊月球表面探測、環(huán)月探測、軟著陸探測、采樣返回探測、載人登月探測等多種方式，用以開展越來越豐富的月球探測活動。

???????火星是太陽系中的第四顆行星，火星的探測環(huán)境并不比月球輕松。其中火星重力場、火星大氣、火星表面溫度、火星氣象、火星地形地貌等，是開展火星觀測活動面臨的巨大挑戰(zhàn)。

???????首先，火星表面的平均重力加速度為3.7252m/s2，其數(shù)值約等于地球表面平均重力加速度的38％。

???????其次，火星的大氣層很薄，主要成分是二氧化碳，薄薄的大氣層使其難以通過大氣運(yùn)動傳遞表面的熱量，因此火星表面的溫度變化較大。

???????第三，火星與地球一樣擁有多樣的地形，包括高山、峽谷、平原，還有許多河道?；鹦堑牡乇憝h(huán)境也很差，基本上是沙漠，沙丘、礫石遍布，并且南北半球地貌特征差異很大，南半球坑化速度更快，演變?yōu)榛靵y無序的、侵蝕較嚴(yán)重的多丘陵地形。

???????第四，火星環(huán)境中最令人苦惱的還是火星風(fēng)的存在，它是火星上一種常見的魔鬼天氣，由于火星的風(fēng)速是地球風(fēng)速的近10倍，因此威力巨大的火星風(fēng)會帶來持續(xù)數(shù)月的劇烈塵暴，彌漫整個火星，堪稱火星的“至暗時刻”，嚴(yán)重影響光學(xué)探測的可見度。

???????由此可見，無論是月球探測還是火星探測，都可謂困難重重，但以月球探測和火星探測為代表的深空探測是人類了解地球、太陽系和宇宙，進(jìn)而考察、勘探和定居太陽系地外天體的第一步。相信隨著深空探測技術(shù)的飛速發(fā)展，人類必將向更遠(yuǎn)的深空進(jìn)發(fā)。

???????本文由國家遙感中心副研究員魯暘筱懿進(jìn)行科學(xué)性把關(guān)。

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