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首次火星探测对中国航天意味着什么?

发布时间: 2020-08-08 14:12 点击:

  2020年7月23日12时41分,长征五号遥四运载火箭托举着我国首次火星探测任务“天问一号”探测器,在中国文昌航天发射场点火升空。

  登陆火星有多难?各国又为何“扎堆”去火星?大家口中所说的“恐怖7分钟”又是怎么回事呢?思客将为你一一解惑。

  有数据显示,自上世纪60年代以来,人类的火星探测活动达40多次,成功率却不到50%,其余的项目都出现探测器撞毁、失灵或失踪等情况。

  我们常说火星是地球的邻居,但它却实在算不上“近邻”。据测算,地火之间最远距离约4亿公里,最近距离也有约5500万公里,是地月距离的150倍。

  而在这一时刻前后,从地球发射火星探测器,能让人类“探火”之旅的“赶路”时间更短、所携燃料更少、成本也更加低廉。

  今夏的7至8月,全球就迎来了发射火星探测器的这一“高光时刻”。有能力进行火星探测的国家,当然都不愿错过这个“窗口期”。

  因此,也就不难理解为何会出现多个国家“扎堆”去火星的状况。毕竟如果错过这次窗口期,下一次的好时机可就要等到2022年了。

  不同于之前与俄罗斯合作最后遗憾失败的“萤火一号”,此次天问一号是我国自主发射的第一颗火星探测器。

  为了一步到位,“少花钱,多办事”。我国首次火星探测计划通过一次发射,完成“绕、落、巡”三大探测任务,这是世界航天史上从未有过的。据了解,美国海盗1号、海盗2号火星探测器也仅仅是通过一次发射实现了环绕、着陆两种探测目标。

  为此,天问一号集成了一个“三套餐”组合。包括火星轨道环绕器、着陆器、巡视器(火星车),将分别实现“火星环绕”、“火星表面降落”、“巡视探测”三项探测任务。

  这也是天问一号明显不同于另外两个火星探测器的地方。据悉,美国将发射的“毅力号”是由着陆器和巡视器两部分构成,而此前阿联酋升空的“希望号”则只有环绕探测器。

  天问一号除了完成这三大探测任务之外,还设定了5大科学目标,包括空间环境、形貌特征、表层结构等研究。

  整个火星探测任务中,最难的是便是着陆这一关。由于地火距离遥远,因此火星探测器需要完全自主导航控制完成着陆之旅。

  着陆器在“奔火”的途中一直处于高速飞行状态,因此在再入、下降与着陆过程种,要在7分钟内将探测器的时速从2万千米降低到零。

  正是这个过程,被称之为“恐怖7分钟”。这一阶段,探测器的防热措施是否可靠,降落伞、气囊和缓冲火箭等能否按程序工作都至关重要。

  而由于着陆过程时间太短,远不够完成一次地火通讯。这就意味着全程超过1000个动作的降落过程必须依靠火星探测器自主完成,对软件和硬件的要求极高。

  历史上许多探测器都在这“恐怖7分钟”里功亏一篑。例如2016年10月20日,欧洲“火星生物学-2016”中的“夏帕雷利”,因为1秒的计算失误导致降落伞与防热罩提前分离,最终硬着陆而撞毁。

  因此火星被视作除地球外有可能孕育生命的星球之一,也被认为是未来人类最有可能移居的行星,这些都吸引着多个国家去探索这颗神秘星球。

  如果说此前探测月球只是“热身运动”,是为探测火星作准备,那么经过多年来的打基础、练技术,目前的中国已具备开展自主火星探测的能力。

  天问一号,成功升空,仅仅是迈向深空的第一步。数月后,如果我国天问一号的任务成功,那么我国将成世界上第二个登陆火星的国家,也代表着我国深空探测技术水平站到了世界前列。

  3.《一次性实现“绕落巡”三步走!中国首次火星探测为啥这么牛?》,科技日报,2020年4月24日

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(编辑:芭奇采集)

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