火星|焦点访谈:“天问一号”要成功奔向火星,还得闯多少关?( 二 )
1975年 , 美国“海盗1号”火星探测器首次成功着陆并展开工作 。
1997年 , 美国“旅居者号”成为首个展开工作的火星车 。
2004年 , 美国“机遇号”火星车登陆火星 , 工作15年 , 是执行任务时间最久的火星探测器 。
2020年 , 中国人也踏上了去往火星的旅程 。
揭开生命之谜 , 探究宇宙奥秘 , 是人类从古至今最大的追求之一 。“日月安属?列星安陈?”2300多年前 , 屈原在《天问》一诗中就发出过对宇宙万物探求之问 , 此次火星探测器也以这首充满好奇的长诗“天问”来命名 。从今年7月发射后 , 火星探测器将飞行7个月左右时间 , 在明年2月初到达火星 , 届时探测器与地球间的距离将达到1.9亿公里 。这么远的距离 , 信号衰减很大 , 使得两边的信号接收更加困难 , 同时 , 通讯会产生10分钟左右的延时 , 地面无法实时给探测器的动作发出指令 。
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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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