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[时事] “天问”携“祝融”成功落火 火星,我们到啦!

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发表于 2021-5-16 10:41:24 | 显示全部楼层 |阅读模式

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“天问”携“祝融”成功落火 火星,我们到啦!

“天问”携“祝融”成功落火  火星,我们到啦!

分离滑行段

攻角配平 升力控制段

动力减速段

触地 主发动机关机

着陆火星分几步

“天问一号”着陆过程示意图 新华社发


据新华社电 红色火星上首次有了中国印迹!科研团队根据祝融号火星车发回遥测信号确认,5月15日7时18分,天问一号着陆巡视器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区,我国首次火星探测任务着陆火星成功。中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平代表党中央、国务院和中央军委致电祝贺。


15日凌晨1时许,天问一号探测器在停泊轨道实施降轨,机动至火星进入轨道。4时许,着陆巡视器与环绕器分离,历经约3小时飞行后,进入火星大气,经过约9分钟的减速、悬停避障和缓冲,成功软着陆于预选着陆区。两器分离约30分钟后,环绕器进行升轨,返回停泊轨道,为着陆巡视器提供中继通信。


目前,探测器已在太空运行295天,距离地球约3.2亿千米。后续,祝融号火星车将依次开展对着陆点全局成像、自检、驶离着陆平台并开展巡视探测。


我国首次火星探测任务于2016年正式批复立项,天问一号探测器自2020年7月23日成功发射以来,在地火转移阶段完成了1次深空机动和4次中途修正,于2021年2月10日成功实施火星捕获,进入大椭圆环火轨道,成为我国第一颗人造火星卫星。2021年2月24日,天问一号探测器成功实施第三次近火制动,进入周期2个火星日的火星停泊轨道后,对火星开展全球遥感探测,并对预选着陆区进行详查,探测分析地形地貌、沙尘天气等,为着陆火星做准备。


据悉,天问一号任务突破了第二宇宙速度发射、行星际飞行及测控通信、地外行星软着陆等关键技术,实现了我国首次地外行星着陆,是中国航天事业发展中又一具有重大意义的里程碑。


■ 释疑


●为何环火飞行3个月后才着陆


2021年2月10日晚,“天问一号”到达火星附近,并进入环火轨道,为着陆火星作准备。可这一准备,就是三个多月。“天问一号”为什么这么磨叽呢?


国际宇航联合会空间运输委员会副主席、中国航天科工集团二院研究员杨宇光解释,这三个多月中,“天问一号”主要做了两件事:一是变轨。这是为了让“天问一号”从当前的低倾角大椭圆轨道,变为倾角接近于90度的“极地轨道”,让“天问一号”环绕火星飞行的每一圈都经过南北两极,实现对火星各区域的探测覆盖。二是实施着陆准备,包括对预设着陆点使用相机进行探察,为着陆器和巡视器的组合体进入火星大气做准备。


●着陆区为何选择乌托邦平原


“天问一号”的火星着陆点是乌托邦平原,这个位置的选择是有讲究的。


乌托邦平原位于火星北半球,是火星上面积最大的平原。火星南、北半球的地形地貌、地质构造、表面及次表面岩石矿物等差异巨大。火星南部为高地,这些高地60%的面积遍布着“瘢痕累累”的陨石坑。而火星北部是被火山熔岩填平的低矮平原,地形平缓,陨石坑较少且地质年龄较轻,地壳较薄,是更理想的降落地。


另外,在乌托邦平原距离地面1米到10米的浅表底层下方有大量地下水冰存在,储水量相当于地球面积最大的淡水湖——苏必利尔湖。这是否意味着火星存在或存在过生命?是否意味着火星是地球人的未来?所有答案都有赖“天问一号”的深入探测。


●“祝融号”火星车能工作多久

总重240公斤,长3.3米,宽3.2米,6轮驱动,总高1.85米,以太阳能电池为动力来源,预计将在火星上运行约90天。


●“祝融号”将面临哪些难题

开展火星巡视探测时,它将面临完全未知的环境,例如遇到沙尘暴,它将及时采取工作模式调整,防止沙尘覆盖到太阳帆板上,影响能源获取。

据新华社


■ 连线


专家详解“恐怖7分钟”


□极目新闻首席记者 曾凌轲 记者 刘琴


15日,极目新闻记者连线北京大学地球与空间科学学院教授焦维新和中国地质大学(武汉)行星科学研究所教授肖龙,详解“天问一号”落火的“恐怖7分钟”。


“恐怖7分钟”


全靠探测器自己完成


中国地质大学(武汉)行星科学研究所教授肖龙15日向极目新闻记者介绍,登陆火星进行探测面临多重难关:首先,地球和火星之间的距离十分遥远,最近的5千多万公里,最远4亿公里。我国火星探测器最终走过的距离为1亿多公里。在再入、下降与着陆过程中,探测器要在7分钟左右,将时速从约每小时2万千米降至0,实现软着陆。


“距离遥远,则要求运载探测器的火箭推力要足够大。而经过长时间飞行后,远距离的测控也是挑战。”肖龙告诉极目新闻记者,地球和火星的距离导致单向通讯延迟达10分钟(即“时延”),“我们从地球传指令过去,探测器再传信号回来,一来一往就需要20分钟。探测器进入火星大气层后,穿越大气层到火星表面只有约7分钟时间,这个时间我们来不及控制探测器,所有动作都靠它自身完成。我们把这段时间称之为‘恐怖7分钟’,期间发生了什么,只有探测器着陆后传回信号,我们才能知道。”


探索火星


是为了更好了解地球


北京大学地球与空间科学学院教授焦维新也告诉极目新闻记者,目前在国际上,欧洲空间局发射轨道器和火星车,但两次都失败了,美国基本是单独发射轨道器或单独发射火星车,只有我国同时发射轨道器、着陆器和火星车。这是任何国家都没做到的,具有里程碑意义。


焦维新表示,我国火星探测下一步目标就是取样返回。困难之一是火星车要找到最有科学意义的样品,取样至返回器中;二是返回的技术,这是人类从没做过的事情。从地球去火星有一个发射窗口,从火星回地球也有一定的时机,怎么抓住这一时机返回地球,人类还没有任何经验。


焦维新说,各国之所以争相探索火星,是因为相较太阳系内的其他星球,火星更具科学探索价值和条件,“因为相对于水星和金星,火星的环境状态与地球更相近,存在水冰,历史上可能存在生命,可能是温暖潮湿的气候。是什么原因导致火星环境发生了巨大变化?弄清这些问题,对人类了解地球有帮助。如果能找到何种原因导致各大行星演化结果的不同,我们就能更好了解地球演化的过去。”

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