「天問一號」升空：我梳理了10個你最想知道的問題
2020-07-24 原點閱讀
2020年7月23日12時41分
長徵五號運載火箭託舉著「天問一號」火星探測器
在中國文昌航天發射場點火升空
↓一起來看看發射時的震撼景象 ↓
終於！火星，我們來了！
為什麼我們要探測火星？
我們將如何探測火星？
......
今天就來說說你關心的那些問題！
一、為什麼我們要探測火星？
火星的地形地貌 來源：NASA
火星是太陽系內與地球環境最接近的行星，有稀薄的大氣層，氣壓為地球的1%，局部最高溫度甚至可達35攝氏度，當然平均溫度還是比較低的，只有零下63攝氏度。此外，還封存有大量冷凍狀態的水。
在未來，火星幾乎是唯一存在移民可能性的行星。另外，火星還可能存在像微生物這種低等生命的可能性。這也是世界各國熱衷探索火星的重要原因。
二、為什麼取名為「天問」？
中國古代稱火星為「熒惑」。其中「熒」代指火星由於土壤富含氧化鐵而發出的紅光；「惑」則出於古人對火星運行缺乏規律而感到的困惑。
而本次火星探測任務中的「天問」一詞，則出自我國浪漫主義詩人屈原所著《楚辭》中的同名長詩《天問》。全詩通篇是對天地、自然和人世等一切事物現象的發問。
遂古之初，誰傳道之？
上下未形，何由考之？
冥昭瞢暗，誰能極之？
馮翼惟象，何以識之？
「宇宙誕生之初的情況人們是怎麼知道的？天地未分，混沌無垠，是誰考定而知之的？幽明之理，難知難曉，誰能窮極其本源？天地既分，惟象無形，何以識知它的形象？」
早在先秦時期，屈原就已對當時的天文學提出了質疑，這是可貴的科學精神萌芽。這與如今科學家們對火星的不斷探究精神，不謀而合。
三、「天問一號」將怎樣開始工作？
此次發射的天問一號探測器，將由長徵五號運載火箭送入地火轉移軌道，將在飛行約 7 個月後抵達火星。經歷火星捕獲、火星停泊後，著陸巡視器將與環繞器分離，進入火星大氣。著陸巡視器成功著陸後，火星車駛離著陸平臺，搭載的科學載荷開機，開始火星表面巡視探測。
四、為什麼今年三個國家扎堆發射火星探測器？
今年有三個國家向火星發射探測器：我國的「天問一號」探測器、美國的「毅力」號火星車和阿聯的「希望」號探測器。
如果錯過了8月15日這個最後的窗口日期，那麼就要繼續等兩年，這是為什麼呢？
2018年，美國洞察號飛往火星的軌道。其他飛往火星探測器的軌道類似。
火星繞太陽一圈大約需要2個地球年，火星運動的比地球慢，因此二者之間的相對位置在時刻在變化。
如果選取的發射時間窗口合適，當探測器沿著霍曼軌道運動到與火星軌道交點時，火星也能恰好運行到這個交點附近。對於發射火星探測器而言，這個時間窗口大約每26個月才出現一次。因此，錯過今年的發射窗口，就要再等兩年！所以，今年才出現扎堆發射火星探測器的情況。
五、火星探測最大的難點是什麼？
「火星探測最大的難點在於』恐怖 7 分鐘』，在進入、下降與著陸過程中，要在 7 分鐘內將探測器的時速從 2 萬千米降低到零。這需要融合多種減速手段才能實現，包括氣動外形、降落傘和反推等，也需要自主導航控制技術來保證。」中國科學院空間應用工程與技術中心研究員張偉曾對《科技日報》表示。
六、首次火星探測任務有什麼目標？
中國「天問一號」此次探測目的是一次實現「繞著巡」三步走，即能夠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勘測。主要是實現對火星形貌與地質構造特徵、火星表面土壤特徵與水冰分布、火星表面物質組成、火星大氣電離層及表面氣候與環境特徵、火星物理場與內部結構等研究。
七、中國製造的著陸平臺和火星車都長啥樣？
22日，中國火星探測工程正式對外發布中國首次火星探測任務「天問一號」1:1著陸平臺和火星車。
在我國首次火星探測任務中，火星車將承載火星表面巡視探測等重要使命，為中國打開火星之門，使我們真正進入深空、走近火星，揭開她神秘的面紗。
八、本次探測任務將實現哪些新裡程？
1、首次在火星軌道上釋放著陸器
天問一號釋放著陸器，這就意味著超越了歐洲空間局，歐洲空間局「獵兔犬2號」火星著陸器由於失聯導致著落任務失敗。
2、首次在火星表面釋放巡視器
天問一號釋放一輛巡視器，或者說是一個小型火星車，如果成功就達到美國宇航局的技術水平。
3、加入探索火星的隊伍
美國宇航局從2003年的「勇氣號」和「機遇號」，到2011年的「好奇號」核動力火星車，以及今年的「毅力號」核動力火星車，都在找火星水和生命痕跡。
好奇號火星車在火星上的自拍 來源：NASA
九、未來我們還有哪些計劃？
1、尋找火星生命和如何建造火星基地
天問一號釋放的巡視器採用太陽能電池板收集能量，這意味著巡視器的壽命需要考慮火星沙塵暴、軌道光強等因素。
天問一號將第一次探索火星的水平拔高了很多。掌握繞、落、巡三步這一技術後，我國第二步火星探測可能就會把注意力集中到尋找火星生命和如何建造火星基地上。
2、載人登陸火星
根據美國宇航局、馬斯克登陸火星的時間表，載人登陸火星預計在2040年前完成，因此接下來我國的火星探測仍然需要更大的投入，最終將航天員送到火星上。
十、「天問一號」的重要意義是什麼？
我國已經完成了四次探月任務：嫦娥一號和嫦娥二號的繞月任務，嫦娥三號和嫦娥四號的落月任務。然而，這都還都屬於地月系統內的探測，而本次「天問一號」探測器是我國首次自主探測火星，而且還要一次完成軌道器、著陸器和火星車三種形式的探測活動，複雜度和難度非常高。
據悉，後續我國還將執行小行星探測、火星採樣返回和木星探測等深空任務。因此，「天問一號」還將為未來的這些天問系列探測器鋪平道路。
「天問一號」火星探測器已踏上了奔赴火星的軌道
它還要經歷7個多月的漫長旅行，行程數億公裡才能到達火星
祝「天問一號」一路順風
讓我們共同期待它著陸火星的好消息吧！
綜合自：騰訊宇宙、科普中國、環球科學 等
圖源：網絡
版權歸原作者所有
編輯：張潤昕
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