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「天问一号」什么时候抵达火星?

发表于话题:天问一号什么时候登陆火星
发布时间:2021-05-18

昨天(2021年2月9日)午夜时分,作为2020“地球舰队”的先锋部队,阿联酋“希望号”探测器经过27分钟的减速制动,已经确认成功进入火星轨道。
此举使阿联酋这个中东国家一跃成为阿拉伯世界第一个,世界第五个实现火星探测的国家,着实令人刮目相看。当我在直播画面上看到迪拜哈利法塔上打出项目科学家的照片,并写着大大的“谢谢你们”的时候,真的挺感动的。对于这样一个毫无基础的小国而言,能做到这样,真的已经非常厉害。

尤其值得一提的是,此次“希望号”项目里女性科学家的比例很高,包括一些高级技术和管理职位都由女性担任,这对于一个中东地区的阿拉伯国家来说,尤其难能可贵,阿联酋不仅在航天方面,也在女性权利方面为其他阿拉伯国家做出了表率。

北京时间2021年2月9日午夜,阿联酋“希望号”探测器成功进入火星轨道,这是控制室内人们在庆祝

此次“希望号”项目由很多女性科学家参与,非常难能可贵


接下来轮到中国登场了:今天晚上19:50左右,2020“地球舰队”的第二颗探测器,也是本次舰队的“主力舰”——中国的“天问一号”即将经历同样的惊险环节:火星轨道切入(MOI),也就是抵达火星后,在合适的位置开启发动机减速,以便让火星引力场将自己捕获,从而顺利进入火星轨道。


与阿联酋可以全程得到美国NASA深空网测控支持不同,中国必须依靠自身的深空测控体系完成整个过程,这将是对中国航天测控系统的一次大考。


时间真的好快,2020年7月23日的正午时分,在海南文昌的烈日炎炎之下,站在海边的沙滩上,远眺远处椰林之中,伴随巨大的轰鸣声,长征五号遥四运载火箭托举着“天问一号”升空的画面仍然历历在目,现在,它竟然已经快到火星了,想想真的做梦一样,太神奇了。

2020年7月23日12:41,海南文昌,长征五号遥四火箭发射“天问一号”探测器(老严现场手机实拍)十分推荐大家去看一看,非常值得,今年明年机会也特别多

2020年7月23日上午,在文昌龙楼镇,路边看到的火箭院的车子,附近是他们住宿的地方(老严拍摄)


此时,火星正运行在距离地球大约1.9亿公里之外的太空深处,以光速传播的无线电信号单程都需要超过10分钟的时间,因此真正到了MOI的时刻,地面控制中心其实是没有办法做什么事情的,一切都必须预先编写程序,让飞船自行完成,地面能做的就是静静等待“约定”好的那个表明成功实现火星引力场捕获的信号在屏幕上出现。


“天问一号”配置了三种不同类型的发动机:一种是3000N的主发动机,这属于大推力;第二种是120N的发动机,这是中档的推力;第三种最小的推力则来自25N发动机,主要用于姿态控制;

2020年7月23日12:41发射,2021年2月10日19:52左右抵达,飞行距离超过4.6亿公里,可以看到中间安排了多次中途轨道修正;


在此之前,在飞向火星的将近4.7亿公里的旅程中,“天问一号”已经利用这些发动机相互配合,分别在:

1)2020年8月2日7时(距地球300万公里处);

2)2020年9月20日23时(距地球1900万公里处);

3)2020年10月28日22时(距地球4400万公里处);

4)2021年2月5日20时(距地球1.84亿公里处);

顺利进行了4次轨道修正,以确保“天问一号”航向正确。


一路上,“天问一号”还不忘带给我们一些惊喜,下面这些照片,部分读者可能都看到过,我们回顾一下:

你有印象吗?这张照片是2020年7月27日,“天问一号”从海南出发后4天,在距离地球大约120万公里处拍摄并传回的地月系合影


然后是这两张照片,怎么样?有印象吗?这是2020年10月1日国庆节当天,“天问一号”用自己携带的分离测量传感器(你可以理解为自带相机的小卫星)拍摄传回的自拍照,为国庆献礼。此时它距离祖国已经2400万公里。画面里可以清楚地看到圆锥形的着陆器-漫游车组合体,穿着金色隔热服的轨道器,以及一台与地球联络的高增益天线,当然还有鲜红的五星红旗


最后这张肯定都记得。这是“天问一号”探测器拍摄的第一张火星图像,由中国国家航天局在2021年2月5日对外发布。此时天问一号距离火星大约220万公里

如果你问我,该评价“天问一号”?那么说它”起步很晚,起点极高”我认为是恰如其分的。

事实上,包含燃料在内,发射重达5吨左右的中国“天问一号”也是人类历史上飞往火星质量最大的探测器。

不同于我国探月工程中“绕”、“落”、“回”三步走的模式,得益于我们在嫦娥计划中积累的成功经验,尽管中国火星探测计划起步晚,但起点极高,我们希望能够“毕其功于一役”——在本次“天问一号”实施期间,一次性达成“绕”,“落”和“巡”三大目标,其背后的难度挑战可想而知。

这大概是什么水平呢?我们可以简单回顾一下火星探测史:

美国“水手9号”探测器

1)“”:人类首个火星轨道器是美国于1971年5月30日发射升空的“水手9号”探测器,它于1971年11月14日进入火星轨道——我们落后50年

(上图)美国“海盗”一号着陆器;(下图)人类第一张从火星地表传回的图像,由“海盗一号”着陆器拍摄

博物馆中陈列的苏联“火星3号”着陆器模型

2)“”:人类首个成功实现火星软着陆的探测器是苏联于1971年5月28日发射的“火星3号”探测器,它于1971年12月2日在火星上实现软着陆,但后续由于故障,未能传回有价值的信息;

真正意义上的登陆火星,还要等到1975年8月20日美国发射的“海盗一号”探测器,这是当年美国的“旗舰级”火星项目,包括轨道器+着陆器。后者于1976年7月20日降落火星并传回世界第一幅火星地表图像——我们落后45年

“旅居者”漫游车刚从着陆器斜坡上驶下来的画面。这是地球车首次驶上火星地表的历史性时刻


3)“”:火星漫游车,英文叫做“rover”。世界上第一辆火星漫游车是美国在1996年12月4日发射的“火星探路者”着陆器所携带的“旅居者”号迷你型漫游车,它于1997年7月4日(美国独立日献礼)当天安全降落火星。这一天标志着地球车第一次驶上了火星的表面——我们落后了24年

吊装中的“天问一号”组合体,可以看到探测器的全貌,下面是轨道器,上面是着陆器+漫游车舱段

看到这里,我相信有的人会觉得我们怎么落后那么多?太失败了,美国太强大了!诸如此类。对,我们在航天领域,尤其深空探测领域的确是远远落后于西方,尤其是美国,这是不争的事实。但是我们可以因为落后就放弃追赶的努力吗?技术只有抓在自己的手里,才是靠得住的。

希望每位读者都能够理解以下这些事实:美国在航天领域起步早,技术人才积累雄厚,资金充裕,因此在人类行星探测,尤其是火星探测的早期,当年那个积贫积弱的中国被远远甩在了后面。我们不能改变过去,但是我们可以去创造新的未来。

“天问”不仅仅是火星探测计划的名称,而是中国行星探测计划的名称。在不久的将来,我们的探测器将飞向金星,飞向木星,甚至太阳系的遥远边界

现在,中国的科学家和工程师们决定用一次前无古人的大胆尝试,一举追平过去这半个世纪的差距,我们必须倾尽全力向前奔跑,去追赶失去的时间。这是一次史无前例的冒险,我们会成功吗?谜底就在今晚揭晓。

本次“天问一号”抵达火星正值中国农历新年的前一天,如果成功,那将会是为全国人民献上的最好的新年礼物。

希望今晚我们会成功,为中国祈福,我中国航天祈福!

一起关注:央视今天晚上会有直播,如下:


读完全文的读者朋友们,这里有一个小问题考考你们

你注意到“海盗一号”传回的人类第一幅火星地表图像了吗?请问:

它拍的是什么?为什么要拍它?

“我们

是星尘”

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标签组:[火星探测] [天问] [火星一号] [火星卫星] [地球轨道

本文来源:https://www.kandian5.com/articles/18255.html

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