阿联酋航天局的“希望号”探测器7月20日在日本种子岛航天中心发射场由一枚H-2A-202型运载火箭发射升空，成为拟趁今年的发射窗口期上路的首项火星探测任务。火箭于日本标准时间6时58分14秒（北京时间5时58分14秒）点火起飞。器箭分离将于起飞约1小时后进行。发射原定7月15日进行，但因天气不佳而两度推迟。
    “希望号”又名“酋长国火星任务”（EMM），由阿联酋迪拜穆罕默德·本·拉希德航天中心（MBRSC）和美国科罗拉多大学博尔德分校大气与空间物理学实验室（LASP）合作研制，是一项轨道探测任务。虽然载有科学仪器，但阿联酋政府开展该项目的一个用意是要推动该国学术和工业界做出改变，以更加注重技术和创新，而不是一味地依靠石油收入。探测器抵达火星的时机也是有意选择的，那就是要赶在该国独立50周年纪念日之前。阿联酋独立日是1971年12月2日。
    阿联酋的火星探测计划堪称志存高远。该国号称要在未来100年内在火星上建设人类定居点。“希望号”也是阿拉伯世界开展的首项行星探测任务。阿项目经理沙拉夫此前称，这项任务所代表的不只是阿联酋，而是整个阿拉伯世界。他说，该任务意在激励阿拉伯青少年，向他们传递希望的信息，告诉他们如果像阿联酋这样一个小国都能够在不到50年的时间里到达火星，那么他们就能够做到更多的事情。阿联酋到2009年才有了自己的首颗卫星。该国开展火星探测任务的设想是2014年才正式推出的，可谓时间紧，任务重。若不能在今年的窗口期成行，新的发射时机就要等到26个月后才会出现。

探测器准备封入火箭整流罩

    包括探测器设计、研制、地面系统和发射服务，“希望号”任务耗资约2亿美元。沙拉夫称，该项目预算“极其有限”，比其它火星探测任务少得多。部分科学目标与“希望号”相同的NASA“火星大气与挥发物演化”（MAVEN）探测器耗资6.71亿美元，是“希望号”的3倍还多。不过，印度2014年成功抵达火星轨道的“火星轨道器任务”（又称“火星船”）只花了7400万美元。
    “希望号”探测器大小与一辆迷你Cooper汽车相仿，采用三轴稳定设计，发射重量将近1350公斤，载有3台科学仪器，将从火星上空一条独特的准同步轨道观测火星大气和气候条件，研究高层和低层大气的相互作用，寻找火星现如今的天气同其远古气候的联系。探测任务初定为2年（一个火星年），但可能会延长。
    该探测器在阿联酋工程师和科学家的参与下在LASP位于科罗拉多州的设施组装，2月份运回迪拜，以开展进一步测试。探测器原本拟在5月初运往日本，但疫情的暴发迫使项目官员对进度做了调整，决定提早启运，以降低无法如期发射的风险。探测器于4月24日运抵发射场。提早运往发射场的决定迫使工程技术人员取消了迪拜的某些测试项目。不过，沙拉夫说，探测器在运往日本前已完成了所有关键检测项目。

探测器在做地面测试

    同探测器本体一样，“希望号”的3台科学仪器也是由美国和阿联酋两国研究机构合作研制。探测器上的一台彩色相机由LASP和MBRSC联合研制，两台紫外光谱仪由LASP、亚利桑那州立大学和加州大学伯克利分校同阿联酋科学家合作建造。这些遥感器将加入NASA、欧空局和印度目前已在火星的探测器的行列，对火星大气进行扫描探测。“希望号”任务首席科学家、副项目经理、阿联酋先进科学国务部长阿尔·阿米里说，这项任务的科学动机是要在不同季节对火星低层大气全天不同时段的情况进行探测。
    阿联酋航天局和MBRSC是在2016年同三菱重工签订“希望号”发射合同的。若一切顺利，探测器将在2021年2月进入绕火星运行轨道。进入初始捕获轨道后，“希望号”将通过变轨在4月份前后进入高度约在20000到43000公里之间的一条工作轨道，轨道周期为55小时。在那条轨道的部分时段，探测器速度将与火星自转速度基本相同，从而让其科学仪器能够持续观测火星上同一区域。它还将追踪火星大气中氧和氢的外逸情况。科学家们希望藉此来研究火星天气和气候同大气粒子外逸之间的潜在联系。
    探测器上携带的3台科学仪器是：1）“酋长国探测成像仪”（EXI），能拍摄火星表面高分辨率图像，设3个紫外和3个红绿蓝波段，空间分辨率优于8公里。2）“酋长国火星红外光谱仪”（EMIRS），将研究大气温度场、冰、水气和尘埃。3）“酋长国火星紫外光谱仪”（EMUS），将研究上层大气和更高处氧和氢的踪迹。
    火星是科学探测任务的热门目的地，但同时也是难度非常大的一个，即便是对于航天强国来说。俄罗斯和前苏联留下了长长的一段探火失败史：作为俄最后两项火星探测任务，“火星”96和“火卫一-土壤”探测器甚至未能离开地球轨道。作为日本迄今开展的唯一一次火星探测任务，名字也叫“希望号”（Nozomi）的一个探测器在1998年发射后出现了各种问题，最终未能进入绕火轨道。
    对于没什么航天经验的一个国家来说，要探火就更难了。但阿联酋愿意一试。“希望号”项目负责人称，他们之所以要选择探火，正是因为其有难度。阿尔-阿米里6月份在一场网络研究会上说，“这是一项足够大的挑战，但同时也是能够办得到的”。
    为了丰富经济活动，减少对能源产业的依赖，阿联酋于00年代中期开始开展卫星计划。该国从一系列对地观测卫星开始着手，其中首颗卫星是同韩国合造的，但随后转为在国内组装。阿尔-阿米里说，这样做让该国工程技术人员积累了打造新能力的经验，而不只是去维持原有的系统。从事卫星技术的研发为该国培养了越来越多的工程师，而这些人对阿联酋经济的其它部门也是有益的。
    继对地成像卫星之后，阿政府又把目光瞄准了科学任务。沙拉夫说：“他们要求我们再上一层楼”；“他们要我们为科学家开辟一条职业路径”。“希望号”任务规划工作始于2013年底，而探测器全面组装工作到2018年才开始。长时间的规划工作包括敲定不仅要可行、还不能同过往探测任务所获成就重复的科学目标。
    阿尔-阿米里说，这项任务早早就定下了一条要求，那就是不能只是拍张照片了事，借此来宣布阿联酋到了火星，而要确保其能对他国的任务形成补充，并成为阿联酋能重点开展的一个活跃的研究领域。这让“希望号”基本上变成了一项气象任务。阿尔-阿米里说：“我们是火星的首颗气象卫星。”过往的探测任务只是零零星星地研究了火星大气条件，在特定时间对特定位置进行了观测，无法完整反映火星气象和气候的全貌。

来源：航小宇 国家空间科学中心