<var id="bp5bz"><strike id="bp5bz"><listing id="bp5bz"></listing></strike></var>
<ins id="bp5bz"><video id="bp5bz"></video></ins><var id="bp5bz"></var>
<var id="bp5bz"></var>
<var id="bp5bz"></var>
您現在的位置:首頁 > 時事政治 > 時政熱點 > 文化 >

時政熱點:揭秘天問一號的火星之旅

2020-07-24 11:41:19 | 來源:光明日報

導語:中公時事政治頻道更新國內國際時事政治熱點,并提供時事政治熱點、時政模擬題、時事大事記及時事政治熱點匯總等。今天我們關注--時政熱點:揭秘天問一號的火星之旅。

 

7個月,這是一趟漫長又艱難的旅程。

人類對火星的探測起步于20世紀60年代,目前已實施40余次探測任務,但只成功20余次,成功率約50%。

熒惑,這是中國古人對這顆紅色星球的稱呼。“熒”代指火星由于土壤富含氧化鐵而發出的紅光;“惑”則出于古人對火星運行缺乏規律而感到的困惑,由于軌道和公轉速度的差別,從地面上來看,火星運行時快時慢時明時暗,有時逆行也有時順行,令人捉摸不定。

是的,正如這個名字一樣,去往火星的漫漫長途也充滿不確定性。在接下來的7個月里,天問一號需要迎難而上。

“發射成功只是第一步,后面的路還很漫長。”國家航天局探月與航天工程中心深空探測工程總體部部長耿言說。

火星探測難在哪兒

1962年,人類邁出火星探測的第一步。這一年,蘇聯發射“火星1A號”探測器,但在飛往火星的途中與地面失去聯系,最終失敗。此后,蘇聯的“火星1號”與美國的“水手3號”等火星探測器探測任務也宣告失敗。

直到三年后,美國的“水手4號”首次完成火星飛越,成為首例成功探測火星的人造衛星。此后,包括“水手6號”在內的多顆探測器順利完成任務。尤其是1971年發射的蘇聯“火星3號”探測器,成功登陸火星。20世紀90年代以后,火星探測更加頻繁,“火星快車”“勇氣號”“機遇號”“好奇號”等多顆探測器飛向火星。然而,火星探測的成功率到目前只有50%左右。

火星探測到底難在哪兒?

首先是距離遠;鹦蔷嚯x地球最遠時有4億公里,最近時大約5500萬公里。作為對比,月球離地球最近時36萬公里,最遠時40萬公里。也就是說,即使火星離我們最近時,也要比月球遠一百多倍。人類探測器從地球飛到火星,大約需要7個月的時間。

由于距離遙遠,地球與火星之間的信號傳輸會有長時間的時延。“當火星離我們最遠時,從地球發一個指令,要20多分鐘才能到達火星。即使在距離最近時也要幾分鐘才能到,遠比從地球上發指令到月球上的時間長得多。”國家航天局探月與航天工程中心副主任劉彤杰解釋,時延比較長,給火星探測的測控通信帶來很大挑戰。探測器在火星著陸時間僅7分鐘左右,由于時延,無法實時操控,探測器必須自主完成著陸。

其次是發射窗口小,機會少。劉彤杰說,要讓航天器飛4億公里,“人類現在還沒有能力做到,而且也沒有必要”,我們可以等火星距離地球較近的時候發射探測器。但受天體運行規律的影響,這樣的發射機會很少,大約每隔26個月才有一次,每次有一個月左右的發射窗口,“比探測月球的窗口要小得多,嚴苛得多”。

再次是著陸難度大;鹦巧洗嬖谙”〉拇髿,探測器著陸時必須穿過大氣,這個過程會產生幾千攝氏度的高溫。著陸時既需要隔熱罩,也需要配備降落傘進一步減速。而且,隨著探測器往下降,其推力、方向會發生變化。“不像在月球上探測,不用降落傘,用反推發動機就可以,在火星上著陸需要用變推力發動機。”劉彤杰說,減速下降和著陸火星的過程,被稱為“黑色7分鐘”。

此外,前往火星還需要推力更強的運載火箭。天問一號任務是我國長征五號系列運載火箭首次應用性發射,將探測器直接送入地火轉移軌道。“以前我們探月,最遠是到地月軌道,處于地球的引力圈,F在要到火星,不僅有地球,還有太陽和火星的引力影響,因此這次火箭系統有很大的變化。”首次火星探測任務工程副總指揮、國家航天局探月與航天工程中心主任劉繼忠解釋。

一次實現“繞、著、巡”,難上加難

火星探測很難,要一次實現“環繞、著陸、巡視探測”(以下簡稱“繞、著、巡”),難上加難。

很多人對我國探月工程“繞”“落”“回”三步走戰略很熟悉,這些目標是通過實施多次探月任務而分步驟實現的。面對難度更高的火星探測,我們卻要多步并作一步走。

據國家航天局介紹,我國首次火星探測任務天問一號探測器由著陸巡視器(進入艙和火星車)和環繞器組成。此次任務要一次實現“繞、著、巡”三步走,即對整個火星進行全球觀測、成功著陸火星,以及火星車進行巡視探測。目前,國際上只有美國實現了火星環繞、著陸、巡視探測,但不是一次實現,而是分幾次任務實現的。

據介紹,天問一號飛行過程包括發射、地火轉移、火星捕獲、火星停泊、離軌著陸和科學探測等六個階段。探測器發射后,將被火箭送入地火轉移軌道。器箭分離后,探測器的太陽翼和定向天線將相繼展開,在測控系統支持下朝火星飛去,約7個月抵達火星。

在這個漫長的旅途中,探測器將進行深空機動和中途修正,即不斷調整飛行方向。“因為發射的時候方向可能對得不是非常準,飛行的過程中會調整方向,更準確地飛向火星,然后和火星交匯,由火星的重力來捕獲它。”劉彤杰解釋。

探測器進入環火軌道并經過制動后,要進行2至3個月的環繞飛行,然后擇機進入火星。在著陸前,會在著陸區上空對著陸區開展探測。接著,探測器擇機實施降軌機動,著陸巡視器與環繞器分離。環繞器升軌返回到停泊軌道,為著陸過程提供中繼通信。著陸巡視器進入火星大氣,依次完成配平翼展開、降落傘開傘、大底分離、背罩分離、動力減速、懸停、避障及緩速下降、著陸緩沖等動作,著陸于火星表面。

著陸后,火星車與著陸平臺解鎖分離;鹦擒囻傠x著陸平臺,開始巡視探測。著陸巡視器安全著陸后,環繞器進入中繼軌道,為火星車提供中繼通信,兼顧科學探測;鹦擒囃瓿商綔y任務后,環繞器進入使命軌道,開展火星全球遙感探測,兼顧火星車擴展任務中繼通信。

火星距離遙遠,為了確保探測數據能有效傳回地球,我國在為探月工程而建的測控站之外,又新建了3臺測控站。“這樣可以4臺聯網天線組陣,測控能力更強,能夠實現火星距地球最遠4億公里時的測控通信。”劉彤杰說,這在測控技術上是很大的突破。

上面每一個環節,都不能發生絲毫錯誤。“如果天問一號探測器能順利在火星表面著陸,我們將是國際上第一個通過一次發射實施火星探測‘繞、著、巡’的國家。”劉彤杰坦言,難度非常大,但也有信心。他認為,通過探月工程的實施,我國已具備了一步實現“繞、著、巡”的能力。

“跳一跳,夠得著。”耿言如此形容天問一號任務的難度。

多種探測,爭取對火星建立全面而基礎的認識

就像人類歷次火星探測一樣,在去往火星的漫漫旅途中,天問一號也將接受各種考驗。不過,好奇的人們已經對天問一號未來在火星上的工作充滿遐想和期待。

半個多世紀以來,盡管任務艱難,但人類對火星的探測不曾卻步,而且取得了豐富的成果。發現火星曾經有水,甚至現在還存在水的若干證據,極大激發了人們在火星尋找生命的熱情,也成為當前國際深空探測的熱點。

“雖然美國、俄羅斯等國家已經對火星進行了很多探測,但人類對火星的認識還不是很深入和全面。因此,我們根據國外的研究情況,結合中國對火星的認識,專門選取對火星的大氣、氣象、地質等方面進行探測,并配備相應的科學載荷。”劉繼忠介紹。

天問一號的環繞器和火星車均可開展探測,環繞器攜帶7臺科學儀器,包括高分辨率相機、礦物光譜分析儀、磁強計、次表層雷達等;火星車攜帶6臺儀器,包括多光譜相機、表面成分探測儀、氣象測量儀等。通過這些科學儀器,可實現對火星的表面形貌、土壤特性、物質成分、水冰、大氣、電離層、磁場等方面的科學探測,有利于建立起對火星全面而基礎的認識。

此外,為保護火星,避免把地球的微生物帶上火星,天問一號探測器采取了潔凈化處理。“比如探測器在總裝廠房總裝時,工作人員都要穿防護服,防止微生物沾上探測器。”劉彤杰告訴記者,此次任務還成立了行星保護領導小組,負責相關工作。

對火星的探測和研究不僅局限于火星本身,還包括火星與太陽系的演化,以及對地球的認識。“我們雖然在地球上,但僅僅在地球上去認識地球肯定是不夠的。”劉繼忠說。

當然,這一切的前提是建立在天問一號能順利抵達火星的基礎上。此刻,我們只能等待。等待7個月后,天問一號從火星給我們帶來問候。

(本報記者 陳海波)

(項目團隊:本報記者 陳海波、王斯敏)

原標題:揭秘天問一號的火星之旅

文章來源:http://epaper.gmw.cn/gmrb/html/2020-07/24/nw.D110000gmrb_20200724_1-10.htm

 

[聲明]本文僅供學習交流使用,不構成商業目的。版權歸原作者所有,如涉及作品內容、版權和其它問題,請在30日內與本網聯系,我們會馬上處理

更多相關信息請訪問中公時事政治

 

(責任編輯:李茜)
熱門課程

熱門圖書

關注我們

掃碼關注中公教育微信
微信號:wwwoffcn

 
 
中国福利彩票官网