天問一號率先突破3億公裡,毅力號準備超車?美國搶先登陸倒計時

2020-12-02 科學新視界

我們知道,今年中國和美國都發射了火星探測器,美國的好奇號同款「毅力號」火星車,而我國的則是天問一號。

根據目前的消息,雖然這兩顆探測器現在都處於同一條前往火星的軌道上,但是我國的天問一號行程率先突破了3億公裡大關。美國的毅力號也不甘示弱,也進入到了100天登陸倒計時,準備明年的2月份搶先登陸火星。天問一號為了保險起見,將選擇在明年5月份登陸火星。

天問一號行程超過3億公裡,距離地球直線距離約6380萬千米。為了使用最少的能源實施變軌進入到火星軌道,火星探測器的前進路徑都不是直線的,所以行程並不意味著直線距離,而且在天問一號飛往火星的過程中,地球也在不停的運動。

在突破3億公裡大關之時,天問一號已經完成了一次深空機動、三次軌道修正,接下來還有兩次軌道修正才能抵達火星。

在11月初的時候,天問一號在太空中進行了全方位地首次自檢,檢測結果一切正常。根據原本的計劃,天問一號在經過大概9個月的飛行後將在明年2月份抵達火星,然後擇機在明年5月著陸火星。由於美國的毅力號晚發射一些時日,毅力號的累計行程大約少了2000萬公裡。但是後來者居上,毅力號已經進入到了著陸100天倒計時準備,毅力號要搶在天問一號之前登陸火星。

毅力號火星車的計劃著陸時間為明年的2月18號,在抵達後就立刻準備著陸。預計著陸地點為火星傑澤羅撞擊坑。11月初的時候,毅力號相對於太陽的速度約為9.22萬千米/小時,距離地球的距離約為6837千米。從這個可以看出天問一號與毅力號使用的是同一條軌道飛往火星的,其實這也是科學家們計算出來的最節省燃料和時間的軌道。

天問一號的降落時間比毅力號晚了大概三個月,但是達到時間基本一致,不過天問一號在2月份達到後將會繞火星飛行調整觀測3個月,然後在5月份擇機著陸火星。有人可能會覺得比美國慢,所以感覺不舒服,但是這才是最明智的做法。這是我國的第一次火星任務,所以我們不需要著急,收集更多的數據,確保萬無一失才是最正確的選擇。

天問一號在抵達火星附近後,需要主動進行減速,以便被火星的引力所捕獲。在這個過程中,減速制動是天問一號面臨的第一道難關,如果減速過猛,就會一頭撞上火星,而如果減速不夠,速度過快的話又會逃離火星引力,直接掠過火星。這時候天問一號就會變成一顆圍繞太陽運動的衛星。

天問一號選擇的降落點是位於火星北半球的烏託邦平原,在環繞火星運行的三個月時間裡,科學家們可以對這個著陸點進行更深入的了解,這樣能確保火星著陸的安全。安全問題是天問一號無法忽視的問題,因為在降落火星過程中還會經歷8分鐘左右的黑障階段,此時探測器無法發出和接受任何信號,全靠自動化運行,穿越黑障階段也需要多次模擬,確保一次成功。

天問一號作為我國的第一次獨立火星任務,在之前我們對火星的了解是非常少,也是非常片面的。明年2月到達,5月著陸,中間的這個時間段恰好可以幫助我們深入了解火星。而毅力號之所以可以到達就登陸,是因為美國在火星登陸上積累了足夠的經驗,可以說是有技術基礎的。

當然,即使是有經驗,這次著陸對毅力號來說也並不輕鬆,本次毅力號將會採用和好奇號一樣的降落方式,使用「天空起重機」將火星車吊到火星表面,這個方式除了需要技術,還需要運氣。其實在好奇號著陸的時候,很多科學家就預言可能會著陸失敗,但是最後卻成功了,這背後有很多的運氣的因素。

所以,本次天問一號和毅力號登陸火星的性質是不一樣的,我們是初次之旅,人家是故地重遊。所以我們一定不能急,超越是以後的事,而現在安全完成任務是第一優先級。

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  • 「毅力號」VS「天問一號」
    北京時間2020年7月30日19時50分,一枚「宇宙神五」(Atlas-V)運載火箭在美國佛羅裡達州卡納維拉爾角航天基地發射升空,本次搭載的是美國宇航局「毅力」號(Perseverance)核動力火星車,按照計劃,「毅力」號將於2021年2月18日在火星的傑澤羅隕石坑降落。
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    然而,就在我國的「天問一號」發射成功約一周之後,美國的「毅力號」火星車於北京時間7月30日19點50分,在佛羅裡達州的卡納維拉爾角空軍基地搭乘阿特拉斯-5型運載火箭發射升空。想必很多人注意到,本年度截止到目前,世界上已有3個國家向火星發射了探測器,分別是阿拉伯聯合大公國的「希望號」火星探測器、中國的「天問一號」火星探測器、美國的「毅力號」火星探測器,而如若不是今年突發的疫情「從中作梗」,歐洲航天局和俄羅斯合作的「羅莎琳德·富蘭克林」原本計劃也會在這個時間段向火星出徵。
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  • 美國毅力號比中國天問一號晚發射7天,卻為什麼能早3個月著陸火星
    這麼一來,美國的火星探測器比中國的「天問一號」著陸時間要早近3個月。,最早升空的是阿聯的「希望號」,接下來是中國的「天問一號」,最後是美國的「毅力號」,因為今年嚴峻的疫情給世界的科學技術發展的影響,歐洲航天局和俄羅斯合作的火星探測計劃估計都已經實施了。
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  • 天問一號速度接近30千米/秒,為何比美國毅力號晚著陸火星3個月?
    在航天領域中,儘管我國起步相對於美俄要晚,但經過幾十年披星戴月的追趕,我國再也不是幾十年前的中國了,一躍成為航天大國,我國自主製造的高科技太空飛行器讓美國專家看後都感到有壓力,尤其是正飛往火星的中國天問一號,某一方面技術已超過美國。那麼我們就來了解一下,現在最讓我們關心的天問一號,自發射以來它做了些什麼,現在與火星距離有多少遠,為什麼比美國毅力號晚著陸3個月?