火星|中国成功登陆火星!这12个问题一定要搞清楚( 五 )


火星|中国成功登陆火星!这12个问题一定要搞清楚
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△服务于天问一号的天线之一:位于天津武清的70米口径全可动天线,这是亚洲最大口径同类天线,总面积比10个篮球场加一起还大(图源:央视)   
然而,祝融号是不可能像环绕器一样携带巨大的天线并提供足够能量供应的 。同时,它还携带了6大核心科学仪器和工程相机等辅助系统,数据量巨大,对通信资源要求很高 。祝融号还时刻跟随火星自转,与地球沟通极为困难 。  
因此,祝融号通过环绕器实现信号中继 。在正常运转时将所有宝贵数据储存起来,环绕器飞临祝融号上空时,祝融号将信号上传并接收新指令,全程由环绕器直连地球 。   
问题九:祝融号搭载了哪些科研仪器?  
祝融号携带了6大核心科学仪器,包括:地形相机、多光谱相机、次表层探测雷达、表面成分探测仪、磁场探测仪、气象探测仪 。
火星|中国成功登陆火星!这12个问题一定要搞清楚
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首先,祝融号火星车上最引人注目的就是竖立在前端的桅杆,顶端的方形设备就像机器人的脑袋 。
这根桅杆足有60多厘米高,而顶端的方形盒子,就是火星车的“眼睛”,上面有帮助火星车避开障碍来实施前行实时探测的地形相机,还有识别矿物质成分的多光谱相机 。
火星车踏上火星的第一步,就是要展开它的桅杆,睁开“眼睛”来看火星 。
祝融号可拍摄火星高清广角大图的导航地形相机,能为我们带来各种火星“华丽的荒凉”场景 。通过多光谱相机,可以详细分析地形、地貌和地质的具体情况,岩石土壤光谱数据也能助力科学家研究火星表面演化的历史和未来 。   
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△工作状态的火星车艺术效果图(图源:中国航天局)   
表面成分探测仪也是个“黑科技” 。微成像相机能将砂石放大到头发丝般粗细的微米级,激光诱导击穿光谱仪更能在数米外用激光把岩石成分烧蚀成等离子体,同时利用有“远程显微镜”之称的短波红外光谱显微成像仪进行分析,大幅增加了祝融号的科研范围和能力 。
这一幕,像不像科幻电影中外星人降临利用激光武器“毁天灭地”的场景?  
此外,通过次表层探测雷达,我们能利用“火眼金睛”一探火星土壤和浅层地下的结构,找寻那里暗含的奥秘;火星没有全球覆盖的稳定磁场,但表面却存在支离破碎的偶极磁场,暗含着火星历史演化的痕迹,这些需要表面磁场探测仪大展身手;而气象测量仪,则能为祝融提供各种气象条件,让我们了解这颗神秘行星的“呼吸脉络” 。   
问题十:祝融号能工作多久?  
根据官方公布的数据显示,祝融号火星车总重量240公斤,长3.3米、宽3.2米、高1.85米,由于火星上极为严酷的自然环境,祝融号的设计寿命为三个火星月(约92个地球日) 。但是这并不代表,祝融号只能工作约三个月时间 。
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资料显示,1997年7月4日在火星表面着陆的美国探路者号着陆器搭载的索杰纳号火星车,它只有10公斤左右,和微波炉大小相当 。
他们虽然在火星上总共工作了三个月,但却分别超出各自设计寿命的3倍和12倍 。第二辆登陆火星的火星车是在2004年1月4日降落到火星南半球的古谢夫陨石坑的勇气号火星车;第三辆登陆火星的机遇火星车则比勇气号稍晚了一天 。
勇气号火星车和机遇号火星车的设计寿命都只有三个月 。但是它们俩最终都超预期服役,2011年5月25日勇气号火星车的任务结束,而机遇号火星车在2019年2月13日才被宣布结束使命,服役时间长达15年之久 。
问题十一:祝融号成功着陆意味着什么?
登陆一颗陌生的星球,大体分为三步:绕、落、巡 。其中最困难的一步就是“落”,即着陆 。
这个“落”到底有多难呢?数据显示:自1960年以来,人类共发射了46颗火星探测器,成功20次,成功率只有43.5%,一半都不到 。其实天问一号也不是我国第一颗发射火星探测器,俄罗斯曾在2011年我们发射过“萤火一号”,不料搭载着萤火一号的俄罗斯火箭出现异常,导致萤火一号无法离开地球轨道,最终坠毁地球大气层 。


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