天问一号进轨火星成功,火星,我们来了!

时间 :2021-07-01 作者 : 来源: 浏览 : 分类 :最新动态
作者 | 静静出品 | 网易科技《态℃》栏目组(公众号:tech_163)2021年春节最强贺礼!刚刚,中国“天问一号”进入火星轨道。2月10日晚间,我国首次火星探测任务“天问一号”探测器实施火星捕获制动,发动机工作约15分钟后,探测器顺利进入近

作者 | 静静

出品 | 网易科技《态℃》栏目组(公家号:tech_163)

2021年春节最强贺礼!

方才,中国“天问一号”进进火星轨道。

天问一号进轨火星成功,火星,我们来了!

2月10日晚间,我国初次火星探测使命“天问一号”探测器实行火星捕捉制动,策动机工作约15分钟后,探测器顺遂进进近火点高度约400千米、周期约10个地球日、倾角约10º的年夜椭圆环火轨道,成为我国第一颗人造火星卫星,实现此次使命“绕、着、巡”方针的第一步,成功开启环抱火星模式。

天问一号进轨火星成功,火星,我们来了!

颠末长达202天的漫长飞翔,“天问一号”成功完成了地月合照、探测器“自拍”、四次半途批改、深空灵活、载荷自检、近火制动(俗称“刹车”)等工作,依照打算将于5月登岸火星。

此次“天问一号”近火制动成功为接下来的着陆奠基了根本。火星,我们来了!

中国初次!人类史上难度最年夜火星探测是若何完成的? (来历:逆向思惟)

为什么中国火星车先发后降

纵不雅人类的航天史,人们仿佛一向对火星、月球“情有独钟”。全球已有了40屡次火星探测勾当,但成功和部门成功的使命唯一22次,成功率年夜约40%。是以,火星有着“航天器墓地”之说。

可是火星对人类的诱惑太年夜了。

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▲图片来自收集

2010年8月,8位院士联名向国度建议,展开月球以远深空探测的综合论证。为此,国度国防科技产业局当即组织专家展开了成长计划和实行方案论证。

中国国度航天局探月与航天工程中间深空探测整体部部长耿言曾撰文写道,初次火星探测是深空探测的出发点和重点,实行方案颠末三轮迭代和深化,在2016年1月正式立项实行。

2020年“中国航天日”启动典礼上,备受存眷的中国初次火星探测录用被正式颁布发表定名为“天问一号”。

按照打算,我国初次的火星探测使命很是重,使命由轨道器、着陆器、巡查器三个部门构成,方针是经由过程一次发射使命,完成绕、落、巡这前三个步调。

2020年7月23日我国发射了“天问一号”火星探测器,颠末绕、落、巡三个步调以后,估计5月份抵达火星。


实在,中国的“天问一号”火星探测器发射前后,也有两个国度发射了火星探测器:7月20日,阿联酋的“但愿号”由日本火箭发射,2月10日(00:08)成功插进火星捕捉轨道;7月30日,美国的“毅力号”同样成功发射,估计2月18日抵达火星轨道。

按照媒体报导,阿联酋的“但愿号”用时7个月,逾越6000万千米、飞翔4.935亿千米,于北京时候2021年2月9日23:30,开启刹车减速模式,38分钟后,即北京时候2月10日00:08,但愿号成功插进年夜椭圆火星捕捉轨道。这意味着阿联酋成为继苏联、美国、欧空局、印度以后第五个成功摆设探火使命的国度队,中国则成为第六个达到火星的国度。

为什么中国的“天问一号”先于美国的“毅力号”发射,可是却晚于对方抵达火星?为什么“天问一号”还需要环抱火星近3个月,在5月中旬才能登岸火星?

据领会,之所以发生如许的差别,起首是由于“天问一号”探测器和“毅力号”探测器的使命分歧。中国的“天问一号”需要一次完成环抱火星、着陆火星、巡查火星三年夜步,意味着火星探测器在进进火星后需要环抱火星运行一段时候,这是需要必然的时候的。

而“毅力号”使命较为简单,就是登岸火星,然后睁开巡查,不需要花时候环抱火星飞翔。

其次,中国事初次对火星探测,而且初次发射就要完成“绕落巡”这三个高难度操纵,需要谨严谨慎。在下降之前,可能还会呈现良多新环境,这些都是之前的摹拟实现没有呈现过的,都需要手艺职员们做足阐发。

在中国航天科技团体五院深空探测和空间科学首席科学家、中国科学院院士叶培建看来,我国初次火星探测使命实为“弯道超车”。他在接管媒体采访时曾暗示,此次我国火星探测环抱、着陆、巡查打算若是可以或许一步完成,这一逾越式方案将成为全球初次。

为奔向火星,天问一号有多尽力?

正如前文先容,“天问一号”是中国的初次探火,并且初次就需要完成很多高难度动作,这意味着背后有着更高的挑战和更年夜的风险,国际鲜有先例。

为了奔向火星,“天问一号”需要闯过量少关?

起首,是将火星探测器奉上太空的火箭。

据领会,“天问一号”搭载的是长征五号火箭,是我国最年夜运力的运载火箭,泛博网和睦称其为年夜火箭“胖五”。2016年长征五号运载火箭首飞成功,截止今朝,总共发射了三次,掉败一次。

比拟于月球,火星间隔地球加倍远远,并且火星和地球二者的间隔会不竭的转变:地球和火星位于太阳两侧时最远间隔年夜约4亿千米,而位于太阳同侧比来时有5460万千米远(是月球的150倍远)。

“天问一号”探测器奔赴火星,并非走直线,而是经由过程火箭的运力将探测器送进卵形轨道,在这个过程当中将一向处于高速飞翔状况,需要“远程奔袭”10个月。

今朝来看,“天问一号”已完善的完成了这一动作。成功完成了地月合照、探测器“自拍”、四次半途批改、深空灵活、载荷自检等工作。

2021年2月10日,“天问一号”探测器完成近火制动,间隔火星又近了一步。

但是,接下来的一步才是“天问一号”探测器成功的关头,也是最具挑战的环节。

探测器到达火星四周后,需要被火星引力俘获,比拟地球而言,火星只是个小不点,质量唯一地球的10.7% ,引力影响规模很小,这要求探测器必需精准切进环抱火星轨道,然后再起头履行着陆使命。

“火星探测最年夜的难点在于’可骇7分钟’,在进进、降落与着陆过程当中,要在7分钟内将探测器的时速从2万千米下降到零。这需要融会多种减速手段才能实现,包罗气动外形、下降伞和反推等,也需要自立导航节制手艺来包管。”中国科学院空间利用工程与手艺中间研究员张伟曾对《科技日报》暗示。

据领会,在着陆前,探测器需要先将速度降下来,从4.8千米/秒减速到460米/秒,相当于先来一个急刹车;

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▲来自网易科技

接着,探测器打开下降伞,用90秒的时候将速度再降到95米/秒;

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▲来自网易科技

最后,进进“着陆缓冲段”,这会儿探测器需要悬停避障,对火星概况进行察看,看一下地面有无坑、年夜的石头,包管落地平安性。

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▲来自网易科技

“今朝国际上首要有两种减速体例。我国按照探月工程中的手艺经验作为根本,将经由过程4个阶段慢慢减速,终究使探测器安稳达到火星概况。”中国科学院院士、航天科技团体科技委主任包为平易近曾向媒体流露,第一阶段为气动减速,第二阶段开下降伞,第三阶段动力减速开反推,第四阶段悬停避障;着陆器在火星概况软着陆成功后将开释火星车。

登岸火星是最具挑战之一,因为火星具有年夜气层,要避免着陆器鄙人降过程当中变得过热;并且仅凭落伞没法使着陆器减速,还需要减速火箭。在此前18次火星着陆使命重,唯一10次获得了成功。

在成功着陆以后,探测车将进行“摄影纪念”、探测物资和元素、探测情况和侦测火星浅层地质布局,和探测火星景象形象等。

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▲来自网易科技

遵照打算,火星探测器寿命只有短短90个火星日,火星日比地球一天略长,为24小时40分钟,也就是三个月的时候。

至此,“天问一号”火星探测器便可完成其任务。

火星:人类第二家园

固然登岸火星是如斯艰巨,但仍然未能禁止人类摸索的脚步。为什么?

作为太阳系的行星之一,火星与地球在情况等方面的类似性,使得人们对火星摸索一向抱有稠密乐趣。

专家暗示,火星不但有年夜气,也有适合的温度,和地球也有着类似的自转周期。研究火星可以给人类带来良多启迪,极具价值的根本研究。

国外媒体曾颁发文章称,科学家在火星南极冰盖下发现了液态水存在的证据。这一发现更是激起了人们对火星的摸索热忱。

“火星是太阳系内与地球特点最为接近的行星,是人类将来移平易近的首选地。”张伟接管媒体采访时暗示。

这意味着,火星将是人类的“第二家园”。科学家乃至都已提出了火星革新方案。

此次,除中国的“天问一号”探测器以外,美国的“毅力号”火星车和阿联酋的“但愿”火星探测器,在定于本年7月份发货时额,而原定于本年“探火”的欧洲与俄罗斯合作已颁布发表推延到2022年。

为什么都选择了2020年7月份发射?

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▲来自网易科技

据领会,每隔两年,全球城市迎来一次火星探测飞腾,缘由在于地球与火星位置的关系,每26个月火星会有一次间隔地球比来的机遇,间隔只有5500万千米,这也是发射火星探测器的最好时候窗口。

此时实行火星探测,探测器飞翔的线路最短,最省燃料。若是错过此次发射,就要在等26个月,下次发射窗口要比及2022年9月。

移平易近火星还要多久?

既然火星是人类孳孳不倦寻求的“第二家园”,什么时候人类才可以或许移平易近火星呢?

贸易火箭公司SpaceX的开创人马斯克曾提出个火星移平易近打算:但愿在火星成立社区,他还喊出若是把一小我的移居本钱节制在20万美元摆布,估计地球上最少有2万人愿意移平易近外星球,由于这比买房还廉价。

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“斗极女神”徐颖在接管网易科技采访时曾暗示,火星是我们的邻人,火星也是我们离太空比来的一个胡想。可是,若是人类真的想移平易近到火星上来糊口的话,还有良多工作要做。好比解决物理层的题目,解决火星情况题目,包罗火星年夜气题目。

“实在已有科学家提出了火星移平易近的整体革新方案。大要几多年可以对火星革新终了,移平易近火星,我感觉这个单元要用千年为单元计量。”徐颖以为。

雨果奖取得者、科幻作家郝景芳暗示,在可以预感的将来,人类即便移平易近火星,也必然是在封锁情况下有限资本前提下的保存。

这就意味着火星糊口不成能长短常自由的,必然是将所有人束厄局促在一个有限的空间里。如许才能包管可呼吸和空气,可分派的食品,能源和最高效的物质调配体例。

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▲图片来自收集 火星糊口想象图

“所以,如许营建出来的保存空间和社会,和我们地球上极年夜丰硕的世界资本很是纷歧样,也会很是经济有用的体例往运行,火星上的社会几近必定是科学家工程师和高级常识份子缔造出来的社会,也必然是一个很是信息化的社会。”郝景芳以为。

若是有生之年,可以移平易近火星,你的选择会是甚么?

参考资料:

中国航天科技团体公家号

科技日报《天问一号:在探火路上来一次“后发先至”》

新华报业网《初次火星探测使命将进行 “天问一号”,一次实现“绕落巡”》

科技日报《成功率不到一半 为何人类在如履薄冰中“摸索火”》

中国青年报《“天问一号”将向火星进发 中国行星探测为什么首探火星》

果壳《为了往火星,你知道天问一号有多尽力吗?》

腾讯网《美国毅力号晚发射一礼拜,为什么还能比中国天问一号早3月登岸?》

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