一步到位!被美媒稱為「最有野心」的天問一號到底有多厲害?

2020-08-28 航天那些事兒

2020年7月23日12時41分,我國在文昌航天發射場成功用長徵五號遙四運載火箭發射「天問一號」火星探測器。發射任務取得圓滿成功,目前探測器正在駛向環繞火星軌道的路上,將在大約八個月後到達。


」天問一號「著陸器和火星車


此次發射任務引起了全球的關注,多次探火成功的美國航天局NASA對此次任務表示了祝賀。不少西方科技媒體甚至稱此次探測任務為火星探測史上最有「最有野心」的一次。其中,最有難度的地方就在於我國這次火星探測器的「繞、落、巡」一步到位。


長徵五號火箭搭載「天問一號」點火起飛


目前,世界上常見的火星探測器有四種,分別是:

  1. 飛掠過火星的探測器
  2. 環繞火星軌道探測的軌道探測器
  3. 進入火星大氣層並登陸在火星表面的著陸器
  4. 在火星表面移動探測的火星車

其中第一種飛掠探測器是最為簡單也是最早的探測方式,發射於1964年,拍到「人類史上第一張火星表面照片」的水手四號就是這種類型的探測器。這種探測器在抵達火星附近後會「蜻蜓點水式地」飛掠過火星軌道,在和火星接觸的短時間內可以對火星表面進行探測並將數據傳回地球。


人類首個成功飛掠火星的探測器「水手4號」


第二種軌道環繞探測器是目前較為常見的,印度在2013年發射的Mangalyaan、阿聯於本月20日發射的「希望號」以及我國於2011年和俄羅斯聯手發射卻遺憾失敗的「螢火一號」均屬於軌道探測器。這種探測器會被火星引力捕捉,長時間環繞火星軌道,可以長時間在高空對火星表面進行探測。


我國於2011年和俄羅斯聯合發射的「螢火一號」


火星著陸器和火星車相對於前兩種難度大得多,想要登陸火星對各方面技術要求極高,還要遭遇著名的「恐怖七分鐘」,我在一文中有簡單介紹。簡單說,就是火星的大氣和表面較為複雜,而火星又距離地球較遠具有較長的通信延遲。所以登陸火星只能依靠對火星已有的數據分析提前設定好登陸程序,登陸器在登陸過程中自動執行打開降落傘、反推發動機等指令,出現任何的偏差都很難再進行人為的操作。目前,大部分成功的火星登陸器和火星車都是由美國NASA宇航局發射的,比如現役的好奇號火星車、洞察號探測器。著陸器和火星車都可以對火星地表展開更深層次的探測,通過分析火星的地表、巖石層等信息追溯火星的歷史。


處於「黑色七分鐘」中的好奇號火星車


此次,中國的「天問一號」火星探測任務,就是要將後三種探測器一起送至火星,做到「繞、落、巡」一步到位。此前,世界上已有的火星探測都是環繞器和著陸器或者著陸器和火星車的組合,即「繞、落」或者「落、巡」。「繞落巡」一步實現尚屬世界首次。


「天問一號」的三種探測器

此次任務,天問一號探測器上一共搭載了各種科學儀器共十三種,涵蓋了對火星大氣、地質結構、表面環境等各方面探測,同時也可以尋找水資源等可供生命存在的跡象。其中,軌道環繞探測器除了攜帶了照相機、雷達等探測儀器外,還攜帶了一臺高解析度的照相機,這臺照相機和美國Reconnaissance軌道探測器上的HiRise照相機類似,對地拍照解析度高達一米。

此外,本次任務也向世界展現了我國在航天領域的國際合作能力。自從1999年美國發布ITAR禁令以來,任何帶有美國零件的太空飛行器都禁止使用中國的火箭發射,我國在航天領域的國際合作屢受打壓。然而此次任務,我國就與歐洲、法國、奧地利、阿根廷等航天局展開了合作。用於發射此次任務的長徵五號遙四火箭上也可以看到這些航天局的圖標。


印有各個航天局logo的整流罩

中國的「問天」之路已在路上,讓我們一起預祝中國首次自主探火取得圓滿成功!點讚並在評論區留下你對天問一號的期待和祝願,為中國航天加油!

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