火星探测器|“胖五”飞出最快速度，开启行星探测时代
运载火箭是开展一切航天活动的前提和基础 ， 运载火箭的能力决定了探索太空的步伐 。 2020年7月23日 ， 长征五号遥四运载火箭在中国文昌航天发射场发射升空 ， 成功将我国首个火星探测器“天问一号”送入预定轨道 ， 发射任务取得圆满成功 。 这是“胖五”火箭首次执行工程应用任务 ， 下面就让我们一起回顾一下它的精彩表现吧！
飞出最快速度
将重达5吨的探测器送往遥远的火星 ， 需要运载火箭提供足够的发射能量 ， 也就是说 ， 需要有更大运载能力的火箭 ， 在我国现役火箭俱乐部中 ， 目前只有超级会员“胖五”可以担此重任 。
“胖五” ， 即长征五号运载火箭 ， 由于其粗壮的外形而被网友亲切称呼为“胖五” 。 它不仅是我国体积最大的火箭 ， 也是运载能力最强的火箭 ， 它的起飞质量约870吨 ， 具备近地轨道25吨、地球同步转移轨道14吨运载能力 。 正因如此 ， 它可以把5吨的载荷送入地火转移轨道 ， 足够携带着陆器和巡视器 ， 使得一次发射实现对火星的“绕、着、巡”三类探测成为可能 。
护送探测器奔火 ， “胖五”需要跑的快些 ， 再快些 。 打一个比方 ， 一位司机从家中出发前往目的地有三个步骤：启动汽车、开车、停车 。 而探测器从地球出发前往火星也需要三个步骤：摆脱地球引力和稠密大气、进入太阳系内星际空间 ， 最终到达火星并落在上面 。
“胖五”提供的发射能量将是探测器飞往火星的主要能量来源 。 为了完成第一步“摆脱地球引力和稠密大气” ， “胖五”首次飞出11.2千米／秒的第二宇宙速度 ， 托举“天问一号”完全脱离地球引力 ， 奔向火星 。
创造多项纪录
由于地球和火星的相对位置在不断变化 ， 发射火星探测器相当于打“移动靶” ， 为了让探测器更加精确的入轨 ， 研制团队进行了精细化的“窄窗口多轨道”设计 ， 将每天30分钟的发射窗口进行细分 ， 14天的窗口期内一共设计了42条发射轨道 ， 这在中国航天的发射历史上是绝无仅有的 ， 创造了单次发射轨道设计数量的新纪录 ， 并首次实现了发射轨道的自动切换 。
此次发射的“天问一号”火星探测器重量接近5吨 ， 由环绕器、着陆器和巡视器组成 ， 比“嫦娥四号”月球探测器重了一吨多 ， 是目前我国发射的重量最重的深空探测器 。 在世界范围看 ， 达到这一重量的火星探测器也是屈指可数 。
【火星探测器|“胖五”飞出最快速度，开启行星探测时代】“依靠长征五号火箭强大的运载能力 ， 我国行星探测之旅将站上一个新的起点 ， 通过一次发射 ， 实现对火星的‘绕、落、巡’三项目标 ， 是起点很高、‘含金量’十足的‘第一次’ ， 将使我国深空探测的脚步从月球迈向行星 ， 正式开启行星探测时代” 。 航天科技集团火箭院党委书记、长征五号火箭第一总指挥李明华说 。
空间站的主力军
未来 ， 我国还要开启空间站建设 ， 在发射空间站舱段方面 ， 长征五号B火箭将成为我国空间站核心舱和实验舱的“专属列车” 。 同属于长征五号系列火箭的长征五号B运载火箭 ， 是我国首个采用一级半构型的新一代大型液体运载火箭 ， 也是专门为载人航天工程空间站建设而研制的一型火箭 ， 将为我国空间站核心舱和实验舱提供“私人订制”般的发射 。
为了满足空间站交会对接的要求 ， 长征五号B火箭还具备“零窗口”发射能力 ， 同时 ， 其独有的大推力直接入轨技术和大直径舱箭分离技术 ， 使得只用一级火箭直接将有效载荷送入预定轨道变为可能 ， 将在未来两到三年时间内 ， 完成我国空间站舱段的发射 。
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