火星|焦点访谈:“天问一号”要成功奔向火星,还得闯多少关?

央视网消息(焦点访谈):2020年7月23日12时41分 , 在海南文昌航天发射场 , 长征五号遥四运载火箭将我国首次火星探测任务“天问一号”探测器送往太空 。天问奔火 , 迈出了我国自主开展行星探测的第一步 。一切顺利的话 , “天问一号”将在太空中飞行大约7个月后到达火星附近 , 通过“刹车”完成火星捕获 , 进入环火星轨道 , 并择机开展着陆、巡视等任务 , 进行火星科学探测 。
7月23日中午 , 长征五号火箭搭载着“天问一号”火星探测器在发射升空2000多秒后达到每秒11.2千米的速度 , 探测器与火箭顺利分离 。
这是我国火箭迄今为止飞出的最快速度 , 也是航天器要摆脱地球引力 , 进入太阳系的最小速度 。不过要把探测器成功送入火星轨道 , 速度达标只是最基本的要求 。由于火星和地球都在绕着太阳公转 , 速度并不一致 , 因此 , 两颗星球之间的相对位置经常在变动 。距离最远时超过4亿公里 , 最近时也有5500万公里 , 当地球和火星都绕行到太阳的同一侧时 , 距离相对较近 , 适合发射火星探测器 。今年的7月下旬到8月上旬正是这样一个最佳窗口期 , 一旦错过 , 只能等2022年才能再有机会 。为了保证在这段时间将探测器准确发射入轨道 , 要做好万全的准备 。
火星|焦点访谈:“天问一号”要成功奔向火星,还得闯多少关?
文章图片

中国航天科技集团一院长征五号运载火箭副主任设计师刘秉说:“地球和火星之间的相对位置是实时在变化的 , 在打靶的时候是打的一个移动靶 , 差之毫厘 , 谬之千里 , 要求准确度非常高 。在以往发射任务中直接向火箭的计算机注入一条轨道参数就可以了 , 现在是每天都有3条轨道 , 可以实现连续14天都有发射机会 , 这样的话就是42条轨道 。”
42条发射轨道 , 最终的目的都是要把探测器从地球运行的轨道送入火星运行的轨道 , 选择的并不是距离最短的路线 , 而是最节省燃料的路线 。火箭把探测器发射送入空中、甩到地火转移轨道后 , 地面控制人员不断调整火星探测器的飞行方向 , 逐渐靠近火星 , 并最终到达火星 。
火星|焦点访谈:“天问一号”要成功奔向火星,还得闯多少关?
文章图片

刘秉说:“就像两辆并行运行的车一样 , 相当于我们把飞行器从地球这辆车上发射到火星这辆车上 , 火星探测器具备中途修正 , 主动调整自己轨道的能力 , 快到火星这辆车的时候 , 火星这辆车刚好也出现在了这个位置 。”
火星自古就是人类观察天象时最重要的观测对象之一 , 因为与其他星球相比 , 颜色呈暗红色 , 且在空中的位置时常变动 , 东西方都一度对火星敬而远之 。但随着天文学的不断发展 , 科学家们却发现 , 火星并非不可捉摸 , 在整个太阳系中 , 火星是与地球环境最相似的行星 , 也是最有可能有生命存在的行星 。随着科技的不断进步 , 从上世纪60年代起 , 人类开始了利用航天器实地探索火星的旅程 。
1960年 , 苏联发射了人类第一个火星探测器“火星1A号” 。
1965年 , 美国“水手4号”火星探测器第一次传回火星图像 。


推荐阅读