阿联酋首次向火星发射行星际任务
今年夏天，阿拉伯联合酋长国旨在通过发起首次对火星的行星际飞行任务，加入全球少数几个精英太空国家的行列。在过去的六年中，这个中东小国孜孜不倦地致力于建造可以绕着红色星球飞行以研究其大气和天气的航天器。现在，该任务将用日本火箭发射。该项目被称为阿联酋火星任务，这个任务将在这个夏季发射。阿联酋火星任务探测器发射之后，中国计划在7月23日向“红色星球”发射轨道飞行器、流动站和着陆器。此后不久，美国宇航局（NASA）将于7月30日发射其下一个名为“恒心”的火星探测器。今年夏天，当地球和火星在绕太阳运行的轨道上彼此最接近时，所有这些火星任务都试图利用这一个很小的窗口期发射离开地面。这种行星对准仅每两年进行一次，因此，如果这些任务中的任何一个不能在今年夏天发射出去，它们将不得不等到2022年再试一次。
达到这一点当然并不容易。阿联酋的太空计划仅在过去的14年中才开始运作，该计划的主要重点是建造和发射卫星以观测地球。为了完成这项任务，阿联酋的太空工程师必须首次设计一种可以处理穿越星际空间的艰难旅程的太空船。这就意味着要与美国的各种学术机构合作，以帮助完成工作。“有很多东西要学，”莎拉夫说，“而事实是……我们不想从头开始；我们必须向他人学习。”
现在，阿联酋的航天器——希望号（Hope）已经完成，可以起飞了。如果一切顺利进行，它将在未来七个月内穿越太空，并于2021年2月到达火星。到达后，它将尝试将自己插入火星轨道，只有来自四个国际空间的少数航天器组织能够将航天器插入火星轨道。
在认真开展任务之前，阿联酋必须决定其航天器将在火星上做什么。在发出挑战时，阿联酋政府规定科学使命应该是独特的。阿联酋先进科学大臣萨拉·宾特·尤西夫·阿米里（Sarah bint Yousif Al Amiri）告诉《边缘报》：“我们的目标之一是确保该任务的科学与其他任务相辅相成。”收集数据，以帮助回答先前任务未解决的有关火星的科学问题。
已送去研究火星的大多数航天器的任务都是通过拍摄火星表面的高分辨率图像，来分析火星的地质情况。只有极少数的火星卫星配备了研究行星大气的工具，其中包括NASA的MAVEN航天器和欧洲航天局的跟踪气体轨道飞行器，但没有一项任务能够接近火星地表大气。
希望号航天器将使科学家们更好地了解整个地球上火星低空的状况，并帮助人们了解火星全年的天气变化情况。阿联酋称赞希望号为“火星的第一颗气象卫星”，因为它将全天监控火星上尽可能多的位置的天气。
这样的工具可以帮助行星科学家更多地了解火星上的极端事件，例如有时席卷火星的全球沙尘暴。 2018年，一场巨大的风暴席卷了火星的大部分地区，并永久切断了与NASA机遇号探测器的通信。“为什么这个星球会有全球沙尘暴？为什么它会持续这么长时间？”阿米里说，“这是该任务现在可以解决的其他科学问题之一。”
希望号设计了三种仪器来详细研究火星大气：两种仪器将在红外和紫外光下分析行星，而成像仪将拍摄该行星的可见彩色照片。
希望号计划绕红色星球采取高度椭圆形的道路。轨道将每55小时将飞船带到接近地面的位置，使飞行器可以在火星日的不同时间观察到行星的大致相同部分。 阿米里（Al Amiri）说：“您能够覆盖火星的所有本地时间和所有地区，这使我们能够保持稳定，并声称我们确实涵盖了火星的昼夜循环。”
阿联酋团队不仅面临艰难的发射最后期限，而且还必须遵守其他严格的限制条件才能建立希望。阿联酋政府仅为该项目提供了2亿美元的固定预算，而总理希望工程师们自己制造飞船，而不是从别人那里购买。鉴于所有这些规定，阿联酋团队知道他们不能独自完成所有事情。
建造了希望飞船的穆罕默德·本·拉希德（Mohammed bin Rashid）航天中心与科罗拉多大学博尔德分校合作，该大学自1960年代就开始设计火星仪器。阿联酋的工程师每天都与UC Boulder的研究人员紧密合作，就好像他们都在同一个团队中来设计和测试希望号航天器一样。 “这就是该项目的独特之处，”莎拉夫说，“在一天结束时，您有美国团队成员向阿联酋报告，而您也有阿联酋报告给美国团队成员。”
在航天器的整个开发过程中，阿联酋航空还接受了亚利桑那州立大学和加利福尼亚大学伯克利分校的研究人员的指导。由于这些经验丰富的合作伙伴关系，阿联酋团队得以建造独特而坚固的航天器而无需建立全新的基础设施。为了与希望号进行通信，阿联酋航空还将依靠NASA的深空网络（Deep Space Network），该网络是全球现有的天线阵列，旨在与行星际飞船连接。
由于Hope的飞行方向如此遥远，因此它必须比该国以前建造的任何航天器都要可靠和自治得多。单向无线电信号最多可能需要15或20分钟才能到达火星，具体取决于行星在其轨道上的位置。这意味着希望必须自行履行其大部分职能，包括将自己插入火星轨道。当探测飞船到达火星时，它将不得不点火30分钟，将其自身速度从12.1万公里每小时降低到每小时18000英里。“飞船走得太快，在火星上容易坠毁。” 沙拉夫说，“你太慢了，它跳过了[大气]；这是任务的关键阶段。”
而且，如果技术挑战还不够艰巨，阿联酋团队必须在发射的最后阶段应对大流行。为了遵守日本的检疫规定，工程师们不得不比原计划提前三周将飞船送往日本。工程人员提早到达，接受了为期两周的隔离，然后才能接收飞船，并最终帮助将飞船安装到火箭上。“经过六年的努力，我们确实有可能错过发射窗口。” 莎拉夫说，“这是我们期望遇到的最后一件事。转移应该是常规的，现在是关键任务。”
阿联酋团队对“希望”号航天器将能够在火星上发现一些重大新发现感到乐观。他们希望他们能够在12月该国成立50周年之前宣布科学成果。
但即使在那之前，阿联酋航空火星飞行任务已经对阿联酋的学生产生了重大影响。希望任务的最大动机之一就激发了许多阿联酋青少年进入STEM领域，并使阿联酋航天科学家成为儿童的榜样。到目前为止，这项任务已经成功完成，莎拉夫说，进入STEM领域的学生比以往任何时候都多。 “我们看到学生从国际关系和金融转向科学。”莎拉夫说：“我们发现，由于任务的原因，以前大学没有任何科学课程，现在开设了科学课程。因此，任务的连锁反应和任务的影响，实际上我们可以看到的，而且是有形的。”
阿联酋团队希望保持这一势头——但首先，希望号必须成功发射。该太空船定于7月15日（星期三）在日本南部的种子岛航天中心，从日本H-IIA火箭升空起飞。
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