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厉害了!奔向火星!中国首个火星探测器天问一号发射成功

作者:admin      发布日期:2020-07-24   点击:

“GO TO MARS TOGTHER!”方才,中国火星探测使命 “天问一号”乐成发射,开启了我国对火星的初次探测之旅,中国的深空摸索又向前迈进了一步。

北京时刻 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初次火星探测使命 “天问一号”探测器,在中国文昌航天发射场焚烧升空。

火箭航行约 2167 秒后,乐成将探测器送入预定轨道,开启了火星探测之旅

“天问一号”是我国初次自立火星探测使命,是中国航天走向深空的里程碑工程。与其他任何国度初次火星探测使命差异,“天问一号”要实现 “绕”“降”“巡”的三蝉联务,当属环球初次。

火星探测器在升空后,依照测算,最优转移轨道必要 203 天,也就是 6 个月零 19 天,即在 2021 年 2 月 11 日被火星引力捕捉。

凭证探测器速率,取最优减速轨道以及绕火星探测变乱,估计在 2021 年 4 月 23 日最先试验火星着陆。

在达到火星之后,火星车的计划寿命是 90 个火星日,火星的一天比地球的一天略长一点,兴许是 24 小时 37 分钟,90 个火星日也就是地球上三个多月的时刻。

如果 “天问一号”可以兴许乐成登岸火星,这将使得中国跻身太空精英强国之列,成为太空摸索的引领者。

然而,路漫漫其修远兮,吾将上下而求索。

火星,这颗孤傲的星球,等着我们的拥抱。

成败要害:“惧怕 7 分钟”

纵观人类的航天史,人们好似一向对火星、月球 “情有独钟”。环球已经有了 40 多次火星探测勾当,但乐成和部门乐成的使命仅有 22 次,乐成率约莫 40%。因而,火星有着 “航天器墓地”之说。

可是火星对人类的引导太大了。

▲图片来自收集

2010 年 8 月,8 位院士联名向国度提议,开展月球以远深空探测的综合论证。为此,国度国防科技家产局当即构造专家开展了成长规画和试验方案论证。

中国国度航天局探月与航天工程中间深空探测总体部部长耿言曾撰文写道,初次自立火星探测是深空探测的动身点和重点,试验方案颠末三轮迭代和深化,在 2016 年 1 月正式立项试验。

2016 年 8 月,火星探测使命名称和图形标识环球征集勾当启动,颠末收集投票,“天问”排名第一,得票 31.7 万余张。

2020 年 “中国航天日”启动典礼上,备受存眷的中国初次自立火星探测录取被正式公布定名为 “天问一号”。

▲图片来自收集

依照打算,我国初次自立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,方针是通过一次发射使命,完成绕、降、巡这前三个步调。

“这将是天下上初次自立摸索火星即完成软着陆的使命。”中国科学院紫金山天文台钻研员季江徽曾接收《科技周刊》采访时暗示。

中国航天科技整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曾向媒体暗示,中国如果想要实现逾越,必要操作现有的技巧实现 “两步并成一步走”。

可是,“一举两得”背后是更高的挑衅和更大的风险,国际鲜有先例。

起首,是将火星探测器奉上太空的火箭。

这次 “天问一号”搭载的是长征五号火箭,是我国最大运力的运载火箭,宽大网友谊称其为大火箭 “肥五”。2016 年长征五号运载火箭首飞乐成,截至今朝,统共发射了三次,失败一次。

▲图片来自收集

比较于月球,火星间隔地球越发迢遥,并且火星和地球两者的间隔会不绝的变革:地球和火星位于太阳两侧时最远间隔约莫 4 亿公里,而位于太阳同侧近来时有 5460 万公里远(是月球的 150 倍远)。

“天问一号”探测器奔赴火星,并不是走直线,而是通偏激箭的运力将探测器送入卵形轨道,在这个过程中将一向处于高速航行状况,必要 “远程奔袭”10 个月,2021 年才气达到火星。

其次,达到火星之后,探测器将迎来决定成败的要害挑衅。

“火星探测最大的难点在于’惧怕 7 分钟’,在进入、落降与着陆过程中,要在 7 分钟内将探测器的时速从 2 万千米低降到零。这必要融会多种减速本事才气实现,包罗气动形状、下降伞和反推等,也必要自立导航克制技巧来担保。”中国科学院空间利用工程与技巧中间钻研员张伟曾对《科技日报》暗示。

据相识,在着陆前,探测器必要先将速率落下来,从 4.8 公里 / 秒减速到 460 米 / 秒,相等于先来一个急刹车。

▲来自网易科技

接着,探测器打开下降伞,用 90 秒的时刻将速率再落到 95 米 / 秒。

▲来自网易科技

末了,进入 “着陆缓冲段”,这会儿探测器必要悬停避障,对火星外貌举办调查,看一下地面有没有坑、大的石头,担保降地安详性。

▲来自网易科技

“今朝国际上重要有两种减速办法。我国依照探月工程中的技巧履历作为基本,将通过 4 个阶段渐渐减速,终极使探测器安然达到火星外貌。”中国科学院院士、航天科技整体科技委主任包为民曾向媒体流露,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;着陆器在火星外貌软着陆乐成后将释纵火星车。

登岸火星是最具挑衅之一,因为火星拥有大气层,要防御着陆器在落降过程中变得过热;并且仅凭降伞没法使着陆器减速,还必要减速火箭。在此前 18 次火星着陆使命重,仅有 10 次取得了乐成。

在乐成着陆之后,探测车将举办 “照相留念”、探测物质和元素、探测情形和侦测火星浅层地质布局,以及探测火星情景等。

▲来自网易科技

▲火星探测器在火星外貌表示图(来自《科学》杂志报道)

火星车上,直立在前真个桅杆顶真个方形设备就像古板人的脑壳,上面有及时探测的全景相机,可以辅佐火星车避开阻滞。其它,火星车上尚有 4 个大的太阳能电池板,以及探测雷达、磁场探测仪友善象丈量仪,可以对火星举办全方位的探测车。

遵循打算,火星探测器寿命惟独短短 90 个火星日,火星日比地球一天略长,为 24 小时 40 分钟,也就是三个月的时刻。

至此,“天问一号”火星探测器即可完成其义务。

人类 “第二故里”

正如上文所说,登岸火星是云云艰苦,但依旧未能阻挠人类摸索的足步。为何?

作为太阳系的行星之一,火星与地球在情形等方面的类似性,使得人们对火星摸索一向抱有浓重乐趣。

专家暗示,火星不惟独大气,也有相宜的温度,和地球也有着类似的自转周期。钻研火星可以给人类带来许多启发,极具代价的基本钻研。

海外媒体曾经颁发文章称,科学家在火星南极冰盖下发现白液态水存在的证据。这一发现更是激起了人们对火星的摸索热心。

“火星是太阳系内与地球特色最为靠近的行星,是人类未来移民的首选地。”张伟接收媒体采访时暗示。

这意味着,火星将是人类的 “第二故里”。科学家乃至都已经提出了火星改革方案。

此次,除了中国的 “天问一号”探测器之外,美国的 “毅力号”火星车和阿联酋的 “但愿”号火星探测器,也定在了 7 月份发射,而原定于本年探测火星的欧洲与俄罗斯相助已公布推迟到 2022 年。

为何各京城挑选了此时发射?

▲来自网易科技

据相识,每隔两年,环球城市迎来一次火星探测飞腾,缘故起因在于地球与火星位置的相干,每 26 个月火星会有一次间隔地球近来的机遇,间隔惟独 5500 万公里,这也是发射火星探测器的最佳时刻窗口。

此时试验火星探测,探测器航行的蹊径最短,最省燃料。如果错过此次发射,就要在等 26 个月,下次发射窗口要比及 2022 年 9 月。

移民火星还要多久?

既然火星是人类孜孜不倦找求的 “第二故里”,何时人类才气够移民火星呢?

贸易火箭公司 SpaceX 的创始人马斯克曾经提出个火星移民打算:但愿在火星成立社区,他还喊出如果把一小我私人的移居成本克制在 20 万美元阁下,估计地球上起码会有 2 万人乐意移民外星球。

▲图片来自收集

“北斗女神”徐颖在做客网易科技联袂祥瑞 ICON 汽车打造的《开杠吧》节目时曾暗示,火星是我们的邻人,火星也是我们离太空近来的一个幻想。可是,如果人类真的想移民到火星上来糊口的话,尚有许多工作要做。好比办理物理层的题目,办理火星情形题目,包罗火星大气题目。

“着实已经有科学家提出了火星移民的团体改革方案。兴许几多年可以对火星改革完毕,移民火星,我认为这个单元要用千年为单元计量。”徐颖以为。

雨果奖得到者、科幻作家郝景芳也在《开杠吧》节目中暗示,在可以预见的未来,人类纵然移民火星,也一定是在关闭情形下有限资本前提下的留存。

这就意味着火星糊口不行能长短常自由的,一定是将全体人束缚在一个有限的空间里。如许才气担保可呼吸和氛围,可分派的食物,能源和最高效的物资调配办法。

▲图片来自收集 火星糊口想象图

“以是,如许营造出来的留存空间和社会,和我们地球上极大富厚的天下资本很是纷歧样,也会很是经济实用的办法去运行,火星上的社会险些必然是科学家工程师和高档常识分子缔造出来的社会,也一定是一个很是信息化的社会。”郝景芳以为。

假若有生之年,可以移民火星,你的挑选会是什么?

参考

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举办 “天问一号”,一次实现 “绕降巡”》

科技日报《乐成率不到一半 为什么人类在如履薄冰中 “摸索火”》

中国青年报《“天问一号”将向火星进发 中国行星探测为何首探火星》

果壳《为了去火星,你知道天问一号有多全力吗?》

央视消息客户端《中国首辆火星车来了》

中国航天科技整体公家号

网易科技《逆向思想》第十期

小火箭公号《人类摸索火星发射机缘与抵达时候计较图表》



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