嫦娥五號已經於2020年12月17日凌晨成功在內蒙古四子王旗著陸,成功的喜悅之後突然覺得心裡有點空落落的,不過先別急,中國航天界在2020年有兩場大戲,一場嫦娥五號已經告一段落!
但在7月23日發射的「天問一號」,正在前往火星的路上,現在路途已經過半,只要再過2個月,天問一號即將泊入火星軌道,預計將在5月份登陸火星!
人類總共向火星發射了58個探測器,其中25次失敗,30次成功,還有3次正在執行中,成功率大約51.7%,大致上發射2次成功一次,並且這些成功的比例中還有好幾次是部分成功,,比如成功進入火星軌道後不久失聯等!所以向火星發射探測器,風險很高!
2020年7月23日中午12時41分15秒,長徵五號遙四火箭將天問一號直接送入了地火轉移軌道,開啟了中國第二次火星探測之旅,由於火星和地球之間最近時約為5500千米,而最遠則超過四億千米,因此「天問一號」將需要7個月的時間到達火星!
第一次火星探測是啥時候?
很多人都質疑為什麼是第二次火星探測,難道還有天問零號?其實不是,當年咱還沒有飛向火星的火箭時代,曾經和俄羅斯合作過一個「螢火一號」的火星探測器,原本打算在搭俄羅斯的「福布斯-土壤」火星探測器前往火星!
結果在2011年11月8日發射時,天頂-2SB運載火箭將其送入近地後變軌時,探測器的變軌火箭控制器遭受輻射影響崩潰重啟,變軌未能成功,屢次搶救都無法拯救其脫離過渡軌道,最終在由於軌道衰變,於2012年1月15日17時45分墜於太平洋海域!
出師未捷身先死,不甚唏噓,此後中國火星探測不再寄人籬下,專心研製探測器和長徵五號運載火箭成功後自行探測!
天問一號的火星如何到達火星?
前往火星的路有千萬條,比如像NASA的火星探測器,從來都是直接將探測器送入地火轉移軌道,然後再過半年到十個月左右的時間到達火星,這就是實力,比如2018年5月5日洞察號和2020年7月30日發射的毅力號探測器(兩個都是著陸探測器)的運載火箭都是宇宙神5型運載火箭,它的衍生型重型-2 (HLV DEC/5H2),近地軌道運載能力可達29噸。
也有印度火星探測器曼加裡安(環繞探測),運載火箭是PSLV-C8中型運載火箭,近地軌道運載能力只有3.8噸,讓它發射火星探測器實在是勉為其難了,但窮人有窮人的辦法,印度的曼加裡安號火星探測器在地球軌道上繞了好幾圈(近地點不斷加速,抬高遠地點,一直到可以夠著火星為止)才真正飛向火星,當然英雄不問出處,到達火星就是王道!
天問一號變軌進入環繞火星軌道
各位猜天問一號走的是NASA的線路還是ISRO(印度空間研究組織)的線路呢?廢話,當然是NASA,儘管咱技術和NASA還是有點差距,但玩過印度還是綽綽有餘的!
天問一號任務時間表
預計它將於2月下旬進入火星軌道,預計將於在5月份開展著陸、巡視等任務(火星探測任務是繞落回三部曲,但天問一號就包含了環繞火星和巡視火星兩步),進行火星科學探測。
我們從上文知道了天問一號將於5月份登陸火星,但毅力號在比天問一號晚一星期的7月30日才發射的,而它將於明年2月18日到達火星軌道並且直接登陸!為什麼晚了一星期卻提早三個月登陸,NASA真的用上黑科技?
其實不然,NASA的優勢是輕車熟路,從六十年代至今NASA已經數十次向火星發射探測器,而且到現在為止火星表面活著的火星探測器都是NASA的,另外在火星軌道上還有環繞探測器,所以火星對於NASA而言,就像是按圖索驥,老馬識途!
但對於中國來說,這是大姑娘上轎,頭一回!天問一號將在火星北半球的烏託邦平原,坐標是:火星北緯46.7°,東經117.5°。這裡有一個巨大的衝擊平面,也就是史前火星還存在海洋與河流時形成的扇形衝擊平原!
儘管我們已經從公開的火星資料中對於此地有非常詳盡的了解,但那只是停留在數據角度,作為著陸要求的數據而言,差的可不是一星半點,和嫦娥三、四、五號著陸月球一樣,必須有詳盡的月球資料,為獲取這些資料,嫦娥計劃發射了一號和二號環月探測器,把月球查了個底朝天!
此次天問一號組成是軌道器和著陸器+巡視器,到達火星軌道後,軌道器將會圍繞火星對火星表面探測,繪製火星地圖,並且對烏託邦平原著陸區製作精細的導航地圖,這不僅要作為三個月後著陸使用,也是以後巡視車馳騁火星的導航地圖!
火星沒有北鬥導航,所以要自己隨身攜帶地圖,儘管我們在技術上落後NASA,但在此次登陸火星的技術上並沒有代差,只是我們缺少數據,而這需要時間來收集,三個月,已經很快了!