|焦点访谈:“天问一号”要成功奔向火星 还得闯多少关?( 二 )


|焦点访谈:“天问一号”要成功奔向火星 还得闯多少关?
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在中国天问一号探测器升空之前,世界各国已经进行了40多次火星探测任务 。但是在这40多次尝试中,仅有半数成功 。深空探索的难度,可想而知 。
此前,各国的火星探测任务一般都采用循序渐进的方法,先环绕探测,再释放着陆器到火星表面探测 。作为我国首次火星探测任务,“天问一号”一次探测就计划完成三大任务,环绕火星飞行、在火星表面着陆以及在火星上进行巡视 。一次发射完成多项任务,可以赶超世界其他国家在火星探测上的进度,但技术更复杂、风险也更大,此前也经过了反复论证和考量 。
一次探测要完成三个任务,火星探测器主要也由三部分组成 。其中上半部分的钝头体为保护罩,着陆器和火星车包裹在保护罩内,带有喷嘴的下半部分为环绕器 。如果能够成功进入火星卫星轨道,环绕器和着陆器将分离,环绕器留在轨道上进行为期一年的探测任务,着陆器则将在之后挑选合适时机降落至火星表面 。
刘彤杰:“着陆平台也叫着陆器,它和火星车加起来是1300公斤,着陆平台载着火星车要完成进入大气、减速、下降、落在火星表面上,这是它最大的使命 。”
在整个任务中,“天问一号”着陆器登陆火星表面是最让人期待的环节之一,也是难度最高的任务之一 。从地球出发一路奔向火星的途中,探测器将一直处于高速飞行状态,要想成功着陆,着陆器要穿越火星稀薄的大气层,将与火星的相对速度从每秒4.8公里降至零 。尽管这个过程只有七八分钟,因为电磁屏蔽的原因,整个过程全部要靠探测器自主控制完成,因此也被称为“恐怖7分钟” 。1961年以来,各国共有17次进入火星大气的探测任务,只有8次成功着陆并顺利开展探测工作 。
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中国航天科技集团五院火星探测任务探测器系统副总师贾阳说:“第一个我们关注的点就是近火点的捕获,这个点是一个机会唯一的点,这个地方出现问题的话,探测器就飞到更远的深空了,想再回到火星就很难了;第二就是进入火星大气包括着陆过程,需要探测器根据速度、加速度等等这些情况,包括测量和火星表面之间的距离,做出一系列自主判断,才能保证探测器安全着陆 。”
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着陆器若能顺利落地,就会变身为火星车开始工作的初始平台,打开延伸坡道,让火星车从平台上走到火星地面,开展为期三个火星月、大约92个地球日的探测工作 。
中国自主研制的火星车是此次“天问一号”任务的一大亮点 。此前公布的火星车外形和之前登月的玉兔号月球车有些相似,但是因为火星离太阳更远,太阳能板从两个增加到了四个,保证火星车有充足的能量 。而整个火星车最引人瞩目的就是它树立在前面的桅杆 。
【|焦点访谈:“天问一号”要成功奔向火星 还得闯多少关?】国家航天局探月与航天工程中心副主任刘彤杰说:“火星车随着着陆平台踏上火星的第一步就是要展开桅杆,睁开眼睛,来看火星神奇的面貌 。两个火星车的全景相机能看前面的地形地貌,又能帮助火星车避开障碍,实施前行实时探测,通过多光谱相机,有好几个谱段来识别前面的矿物质是什么成分 。”
此外,火星车上还配有探测雷达、磁场探测仪和气象测量仪,届时可以对火星进行全方位的探测,通过尾部信息传输设备与地球沟通,传回探测到的宝贵资料 。
中国航天科技集团五院火星探测任务探测器系统副总师贾阳说:“火星车带了六种设备,这六类设备有的是用来观察火星的地形地貌,有的是观察火星表面的岩石、矿物成分,还有的是用来测火星土壤分层情况,还有测量气温、气压、风向和风速、声音,我们也很期待能够在地球上听到来自于火星的声音 。”


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