天問時刻|火星挑戰者檔案:帶什麼去火星,待多少個火星年

2021-01-10 澎湃新聞

2020年7月23日12時41分，長徵五號遙四運載火箭託舉著我國首次火星探測任務「天問一號」探測器，在中國文昌航天發射場點火升空。

從1961年到今年7月初，人類已經實施火星探測活動44次，成功和部分成功的任務僅有24次，能夠著陸火星並成功開展探測任務的僅為個位數。

2020年7月，新一輪火星探測窗口期開啟，阿聯、中國、美國三國「探火」。陸續登場的三名選手長什麼樣？為了揭開火星神秘面紗，它們會帶些什麼高科技前往那顆紅色星球？

天問一號」探測器

國家：

中國

名稱：

天問一號

規格：

火星探測器重5噸。裝有4個太陽能電池板，著陸平臺和火星車總重1300千克。

搭乘火箭：

長徵五號遙四運載火箭

發射時間：

北京時間7月23日12時41分

發射地點：

中國文昌航天發射場

登陸火星時間：

按預定計劃，2021年2月11日抵達火星，2月21日變軌進入停泊軌道，4月擇機登陸。

搭載設備：

中國火星探測器由著陸巡視器（進入艙和火星車）與環繞器組成，共搭載13種有效載荷。其中，火星環繞器攜帶7臺儀器，火星車攜帶6臺儀器，包括地形相機、多光譜相機、次表層探測雷達、表面成分探測儀、表面磁場探測儀、氣象探測儀。

任務：

一次實現「繞、著、巡」三步走，對火星進行全球觀測、成功著陸火星，以及火星車進行巡視勘測。目標是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、磁場等進行科學探測，進而有利於建立起對火星全面而基礎的認識。

任務周期：

在火星表面工作90多天

阿聯「希望號」火星探測器

國家：

阿聯

任務名稱：

Emirates Mars Mission（EMM）

探測器名稱：

「希望」號

規格：

含燃料重1350千克，太陽能板打開的情況下體積為3米*7.9米，設計壽命2年

搭乘火箭：

日本三菱重工業公司H-2A運載火箭

發射時間：

北京時間7月20日5時58分

發射地點：

日本鹿兒島縣種子島宇宙中心

登陸火星時間：

2021年2月

登陸火星地點：

不著陸，在距火星表面20000-40000公裡的軌道上環繞火星運行，約每55小時繞火星一圈。

搭載設備：

探測器裝載3組設備來觀測火星大氣和氣候變化。

1.Emirates mars infrared spectrometer (EMIRS) 紅外光譜儀，用來測量火星灰塵、冰相雲、水蒸氣以及溫度分布，分析低層大氣和頂層大氣的關係。

2.Emirates exploration imager (EXI) 探測成像儀，捕捉火星高解析度圖片。

3.Emirates mars ultraviolet spectrometer (EMUS) 紫外分光計，測量分析火星大氣中的氫氧和一氧化碳。

任務：

被阿聯稱為首顆真正意義上的火星氣象衛星。

1.通過火星低層大氣的特性，了解火星的天氣動態，繪製全球氣象圖。

2.通過低層大氣狀況和高層大氣的對比，嘗試解釋天氣運動過程是如何改變大氣中氫氧逃逸的。

3.了解頂層大氣中氫氧分子的結構和動態，確定氫氧分子從火星逃逸的成因。

任務周期：

一個火星年（約687天）

美國「毅力」號火星車

國家：

美國

任務名稱：

Mars 2020

探測器名稱：

「毅力」號

規格：

重1025千克，長約3米，寬2.7米，高2.2米

搭乘火箭：

宇宙神5運載火箭

發射時間：

計劃於當地時間7月30日發射

發射地點：

佛羅裡達州卡納維拉爾角空軍基地

登陸火星時間：

2021年2月18日

登陸火星地點：

火星赤道以北的耶澤羅隕石坑

搭載設備：

「毅力」號將攜帶7臺儀器。

1.Mastcam-Z，具有全景和立體成像能力的相機系統，用於測定火星表面礦物，協助火星車操作。

2.SuperCam，可遠距離成像、化學成分分析的儀器。

3.Planetary Instrument for X-ray Lithochemistry (PIXL)，X射線螢光光譜儀和高解析度成像儀，用於繪製火星表面物質的元素組成。

4.Scanning Habitable Environments with Raman & Luminescence for Organics and Chemicals (SHERLOC)，能提供精細成像並使用紫外雷射繪製礦物和有機化合物圖譜的光譜儀。

5.The Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment (MOXIE)，一項從火星大氣二氧化碳中產生氧氣的技術演示。如果成功，未來火星上的太空人可用該技術為火箭點火返回地球。

6.Mars Environmental Dynamics Analyzer (MEDA)，測量溫度、風速和風向、壓力、相對溼度以及灰塵大小和形狀的一組傳感器。

7.The Radar Imager for Mars』 Subsurface Experiment (RIMFAX)，具備地下地質結構釐米級解析度的探地雷達。

任務：

尋找可能在火星上存在過的生命跡象，探索火星的氣候和地質特徵，收集樣本以備未來送回地球，為人類登陸和探索火星探路等。

任務周期：

至少一個火星年（約687天）

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    從受益角度分析，看好中國衛星，康拓紅外、中國衛通、北鬥星通、航錦科技、天奧電子等個股的機會。地球和火星都在圍繞太陽公轉，地球在「三環」（距離太陽第三遠的軌道），火星在「四環」。火星公轉的周期大約是687個地球日，也就差不多是兩個地球年。在這場環形賽跑中，地球和火星大約每兩年多才能「相遇」，這時，是兩顆星球距離最近的時候——當然也沒有特別近，大約5500萬千米。這個時刻的前後就是發射火星探測器需要把握的最佳時機。
  • 火星見！「天問一號」火星探測器從發射到著陸分幾步？
    火星作為距地球最近的類地行星之一，具有和地球最為相似的自然環境，是目前人類通過改造有望成為人類移居地的首選。2020年7月23日12時41分是歷史性的一刻，在海南島東北海岸中國文昌航天發射場，長徵五號遙四運載火箭發射我國首次火星探測任務「天問一號」探測器。
  • 天問一號火星探測器的任務是什麼？
    天問一號火星探測器將通過一次發射實現火星環繞、著陸和巡視三項任務，對火星開展全球性、綜合性的環繞探測，並在局部地區開展區域性、精細性的巡視探測。了解深空探測的小夥伴都知道，環繞、著陸和巡視三項任務通常是逐步進行的，就像嫦娥一號到三號那樣。
  • 出發，到火星去
    7月23日12時41分，我國首個火星探測器在中國文昌航天發射場，由長徵五號運載火箭發射升空！由此，我國拉開了向更遙遠的深空探測的序幕。「天問一號」的目的地，是我們在太陽系中的「近鄰」——最近距離5500多萬公裡、最遠距離4億公裡的火星。
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    接下來，天問一號探測器將開啟7個月的漫漫徵途。目前，人類火星探測的成功率只有50%左右。在飛往火星的路上，無數挑戰正在等著我們。天問一號是否能順利抵達火星？我們期待，我們等待。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於20世紀60年代，目前已實施40餘次探測任務，但只成功20餘次，成功率只有50%左右。
  • 中國的第一個火星探測器天問一號能在火星上做什麼
    在火星探測任務發射前幾天，一篇新的論文稱，中國的火星探測器可能會嘗試在火星東北部的某個地點著陸。這篇論文於上周發表在《自然·天文學》雜誌上，由中國「天問一號」火星探測小組成員撰寫。「天問一號」火星探測計劃的目標是將一個軌道飛行器和一架著陸器/火星車送往火星。
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