7月23日左右发射明年4月择机登陆
在今年4月24日举行的2020年“中国航天日”启动仪式上,中国首次火星探测任务名称、任务标识正式公布。中国行星探测任务被命名为“天问(Tianwen)系列”,首次火星探测任务被命名为“天问一号”。
能够成为中国首次火星探测任务的“主角”,“天问一号”在结构和性能上有着自己的风格:它由环绕器和着陆巡视器组成,着陆巡视器又分为进入舱和火星车。
按预定计划,发射将于2020年7月23日左右进行,2021年2月11日抵达火星,2月21日变轨进入停泊轨道,4月择机登陆。
经历五个漫长阶段一次实现绕、落、巡
据悉,此次发射要实现火星环绕和着陆巡视,并对火星开展全球性、综合性的环绕探测,遥控操作火星车在火星表面开展区域巡视探测等任务。
“天问一号”将由长征五号运载火箭发射至地火转移轨道,与运载火箭分离后,探测器将进行轨道机动,在距离火星400千米处制动,被火星捕获。
当“天问一号”运行到选定的进入窗口后,探测器进行降轨控制,释放着陆巡视器,环绕器则进行升轨控制,进入中继通信轨道,为火星车提供中继通信链路,并开展环绕科学探测。
着陆巡视器与环绕器分离后,进入火星大气,通过伞降和反推发动机的减速方式,软着陆于火星表面。火星车从着陆平台上分离以后,就可以在火星表面开展工作了。但是,在“天问一号”进入该阶段之前,还要经历发射入轨段、地火转移段、火星捕获段、火星停泊段以及离轨着陆段等5个漫长的阶段。
“两步并成一步走”的决定实为“弯道超车”,但若能一次实现环绕、着陆、巡视,我国这一跨越式火星探测方案将成为全球首次。
●延伸阅读
全球迎来火星发射季
从本周开始,全球迎来火星发射季。
2020年有短短几周时间,太阳、地球和火星成一条直线,地球与火星之间的距离最短,不到5400万公里,而最远时两者相距4亿公里。发射任务要根据地球和火星的相对位置确定,每26个月才有一次发射窗口。如果错过这次窗口期,下一次发射的好时机就要等到2022年。
除了中国即将发射的火星探测器“天问一号”,阿联酋首枚火星探测器“希望”号将于7月17日发射,美国“毅力”号火星车发射窗口则从7月30日开启。
阿联酋航天局7月14日宣布,该国的“希望”号火星探测器的发射时间将于阿联酋时间7月17日0时43分(北京时间4时43分),从日本种子岛太空中心搭乘日本H-2A运载火箭发射,开启前往火星之旅。飞行耗时约200天,“希望”号将在2021年2月抵达火星。
除阿联酋以外,美国的“毅力”号火星车日前已装入宇宙神5运载火箭,发射窗口从7月30日持续到8月15日,开启时间比原定的7月17日推迟了近半个月,并在原定8月11日的发射结束日基础上又增加了4天。
欧洲空间局与俄罗斯航天局合作研发的火星探测器原定于今年7月发射,但因疫情及其他技术因素影响,不得不推迟到两年后发射。
●有何看点
[看点1] 恐怖7分钟
恐怖7分钟指的是,从进入火星大气层到着陆这个过程,这是火星探测器任务的成功关键。
在人类现有的44次火星探测中,能够安全度过这7分钟的仅有9次。
[看点2] 3个目标
中国火星探测器将会一次性实现“绕、落、巡”3个目标。
“天问一号”进入火星引力影响球后,发动机点火制动,让火星捕获,成为一颗绕“火”卫星。
接着,探测器进入火星停泊段。此时不是停泊在火星轨道上不动,而是在一个极轨道上绕“火”飞行。持续几个月的绕飞,让地面控制环绕器上的高分相机对首选着陆区进行详细勘察,并拍照成像。
经历多圈精准成像后,看清了“落脚点”,“天问一号”就要开始离轨着陆。
接下来,“天问一号”的火星车将在火星表面实现巡游,持续工作3个月。
面对更遥远、环境更复杂的火星,要想“开”好这辆火星车,又会是一个新挑战。火星车具有一定的自主能力,但是它要前往的目的地、选择的路径以及路途中的各种动作,都需要地面工作人员提前告诉它。
[看点3] 4亿公里
在太阳系里,八大行星以太阳为核心公转,形成了八个环形轨道,其中地球位于“三环”,火星则在“四环”运行。要想冲出地球抵达火星,从“三环”跨越到“四环”,需要长途跋涉10个多月,直线距离突破4亿公里的旅程。
●有何用处
从现有的基础层面上来看,火星探测主要是了解火星和地球的前世和未来。这是因为在太阳系之中,火星与地球是非常接近的星球,两者几乎都形成于约45亿年前,组成结构也大致相同,有核、幔、壳。同时它们的自转周期也很相似,一个火星日大约是24小时39分钟,而且还和地球一样,也有四季的变化,。
当然对于火星探测来说,还有一些附带的因素,例如进行火星资源的收集,火星生命的探测与发现。
最为重要的一个还有就是“火星移民”问题的探测与研究。从如今全球的情况来看,建立在火星探测的基础上,世界不少国家也在执行火星移居计划,这主要是针对如今地球生态环境的变化。(综合新华社、解放军报、北京日报等报道)
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