焦点访谈:“天问一号”要成功奔向火星,还得闯多少关?( 二 )

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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 。
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 。
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