火星探测器|26个月一遇的火星探测器发射窗口开启!细说火星探测的两次高潮( 四 )


“天问”1号的科学目标有五项:研究火星形貌与地质构造特征;研究火星表面土壤特征与水冰分布;研究火星表面物质组成;研究火星大气电离层及表面气候与环境特征;研究火星物理场与内部结构 。
火星探测器|26个月一遇的火星探测器发射窗口开启!细说火星探测的两次高潮
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美国“毅力”号火星车示意图
美国的“火星-2020”探测器由巡航级、下降级、减速器和“毅力”号火星车等部件共同组成 , 最后只有“毅力”号火星车降落在火星表面 。 其有四项科学任务:研究火星的地质特征;确定火星上是否曾经存在生命;研究火星气候状况;测试火星大气中的氧气产生机制以及各种大气参数数据 。
火星探测器|26个月一遇的火星探测器发射窗口开启!细说火星探测的两次高潮
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阿联酋“希望”号火星轨道器飞行示意图
日前发射的阿联酋首个火星探测器“希望”号如同一颗火星的气象卫星 , 其科学探测目标有四个:探索氧气和氢气从火星大气中散逸出去的内幕;研究古今火星气候之间的联系;寻找火星下层大气与上层大气之间的联系;构建最全面的火星大气整体模型 。 为此 , 它载有3台科学有效载荷:阿联酋探索成像仪、阿联酋火星红外光谱仪、阿联酋火星紫外光谱仪 。
问:最后一个问题 , 都说火星探测难度很大 , 难度主要体现在哪里?
答:火星探测要闯7道难关 。
一是发射难 , 火箭需把探测器至少加速到11.2千米/秒的第2宇宙速度才能直接脱离地球引力飞往火星 。
二是通信难 , 由于火星距离地球遥远 , 所以从火星探测器发回到地球的信号变得十分微弱 , 为此 , 对测控通信提出了很高要求 。
三是控制难 , 由于距离地球遥远 , 火星探测器信号传输延时很长 , 单向达10-20分钟 , 所以探测器需要有更高的自主性 。
四是能源难 , 由于距离太阳遥远 , 因此对火星探测器上的太阳能电池提出了很高的要求 。
五是入轨难 , 探测器在切入火星轨道过程中 , 要自主适时精确选择适当的切入距离、切入角度、切入姿态和切入速度等 , 稍有偏差就会失败 。
六是着陆难 , 探测器进入火星大气层后 , 要自主适时精确完成调姿、进入、开伞、切伞、启动反推火箭、悬停避障、关闭发动机、着陆等一系列动作 , 每个环节都不能有闪失 。
七是工作难 , 着陆后也不是万事大吉 , 探测器还要经受火星巨大沙尘暴、低气压、低重力、强辐射和低温等方面的考验 。


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