中国首次火星探测任务“天问一号”发射升空

银发网 2020-07-27
 银发网 摘编
 
  天问一号是中国行星探测任务中的首次火星探测任务,该名称源于屈原长诗《天问》,寓意探求科学真理征途漫漫,追求科技创新永无止境。2020年7月23日12时41分,中国首次火星探测任务"天问一号"探测器发射升空,其任务目标是通过一次发射,实现火星环绕、着陆和巡视探测。
 

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  2016年1月,中国自主火星探测任务已经得到国家批准立项,将通过一次发射任务实现火星环绕、着陆和巡视,对火星开展全球性、综合性的环绕探测,在火星表面开展区域巡视探测。如果一切顺利,计划将于2020年7-8月间择机发射,2021年登陆火星。
 
  2020年7月23日12时41分,中国在海南岛东北海岸中国文昌航天发射场,用长征五号遥四运载火箭将中国首次火星探测任务"天问一号"探测器发射升空,飞行2000多秒后,成功将探测器送入预定轨道,开启火星探测之旅,迈出了中国自主开展行星探测的第一步。
 
  天问一号是我国第一个行星探测器,也是我国首次进行火星探测的仪器平台,可不要小看它是首次探测就以为比较保守,天问1号火星探测器的重量高达5吨多,是迄今为止全球所有国家行星探测器中重量最大的一个,美国发射了那么多行星探测器都没有超出这个重量,真是不干则已,要干咱就干个最大的。
 

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  天问一号探测器整体最宽处的直径4米左右,高度超过4米,个头也可以说是最大的,其上搭载了13项有效载荷,其中环绕器上有7种载荷,着陆器上有6种载荷,不过并非全部都是我国制造的仪器,实际上天问一号火星探测任务也在与其他一些国家和相关国际组织合作,欧洲空间局(ESA)、法国国家空间研究中心(CNES)、奥地利研究促进署(FFG)以及阿根廷国家航天委员会(CONAE)也参与其中。
 

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  身边的就是中国第一台火星车1:1的实物,我们了解到,它的高度有1米85,重量达到240公斤左右。火星车将在火星上开展地表成分、物质类型分布、地质结构以及火星气象环境等探测工作。火星车上搭载了6种有效载荷,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、表面磁场探测仪、气象测量仪,为完成火星表面巡视探测科学任务提供了保证。同时,为了适应火星地表的特殊环境,火星车还具备环境感知、障碍识别、局部路径规划及多轮运动协调控制等功能。
 

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  自7月23日发射升空后,天问一号探测器将"长途跋涉"约7个月才能飞抵火星。这一飞行过程包括发射、地火转移、火星捕获、火星停泊、离轨着陆和科学探测等六个阶段。
 
  据了解,天问一号探测器在中国文昌航天发射场采用长征五号遥四运载火箭升空后,探测器将进入地火转移轨道。器箭分离后,天问一号探测器太阳翼和定向天线相继展开,在测控系统支持下,飞行约7个月抵达火星,期间进行深空机动和中途修正。探测器进入环火轨道并经过制动后,再通过2至3个月的环绕飞行后首选进入窗口,期间在着陆区上空对着陆区开展探测。
 
  此后,天问一号探测器将择机实施降轨机动,着陆巡视器与环绕器分离。环绕器升轨返回到停泊轨道,为着陆过程提供中继通信。着陆巡视器进入火星大气,依次完成配平翼展开、降落伞开伞、大底分离、背罩分离、动力减速、悬停、避障及缓速下降、着陆缓冲等动作,着陆于火星表面。
 
  成功着陆后,火星车与着陆平台解锁分离。火星车驶离着陆平台,开始巡视探测。着陆巡视器安全着陆后,环绕器进入中继轨道,为火星车提供中继通信,兼顾科学探测。火星车完成探测任务后,环绕器进入使命轨道,开展火星全球遥感探测,兼顾火星车扩展任务中继通信。
 
 

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  2020年7月23日,长征五号遥四火箭一飞冲天,将我国首个火星探测器"天问一号"送入地火转移轨道,宣告中国进入了行星探测时代。"九天之际,安放安属?"两千多年前,屈原发出这样的"天问",如今,我国新一代航天人,再一次向浩瀚宇宙发出"天问"。期待7个月后探测器顺利抵达火星,说一句:"火星你好,我来自中国!"
 
  "移民"火星可能吗?---在科幻电影《火星救援》里,主人公马克依靠种植土豆独自在火星上生存下来。这也让民众对未来能否"移民"火星充满了期待。
 
  近年来,世界各国建设月球基地的热情很高,不少国家制定相关的计划和方案。相比月球,被誉为地球"姊妹星"的火星似乎更适合建造基地。美国火星探测器曾在火星上探测到水的痕迹。火星自转周期与地球类似,约为24小时40分钟,不仅有一年四季,还拥有稀薄的大气。这些相似性表明,火星是适宜人类居住改造的最好候选行星,也让人们看到了"殖民"火星的希望。
 
  中国科学院院士欧阳自远在接受媒体采访时表示,通过技术手段提高火星表面温度、增加火星大气浓度等,可以进一步建立火星表面生态环境。
 
  值得注意的是,尽管将火星改造为适宜人类生存的"绿色星球"是美好的愿景,但这距离真正实施还有遥远的距离。火星改造工程之浩大、成本之巨、技术难度之高、科学实施步骤之复杂是可想而知的,未来可能需要人类通过几个世纪艰苦卓绝的努力才能实现。