點火升空|天問探火星,你想知道的都在這

2020-07-24 最前延


這篇文章不長但也不短,即是關於中國的航天故事,又是關於中國衛星功勳者的故事;當然,今天的主題是「天問」系列,自然少不了對火星的開放式討論。


老規矩,新茶已備好,各位請靠前入座。

(請隨意翻頁閱讀)

火星究竟有何魅力,引各國探索熱情?

一號探測車何時能著陸火星?

火星上是否有不明生命存在?

1

神秘莫測的火星


我國古書記載,火星被稱為「熒惑星」,有「熒惑守心,天責帝君」「熒熒之火,離離亂惑」等描述,而在西方,火星曾被認為是戰神瑪爾斯的化身。


好奇是人的天性,火星究竟有何魅力,引各國探索熱情?首先火星作為距地球最近的類地行星之一,不僅與地球相類似,相對金星表面厚厚的大氣,更能直接看到火星表面的各種狀況,研究火星將是研究地球的演變與未來發展。

其次,早前美國NASA最新發現,火星部分地區曾存在著神秘薄霧(專家推測薄霧產生的氣體很可能為火星生命所釋放)換言之,火星很可能存在智慧生命,並在冰層下休眠。這也是人們長久以來渴望一探究竟的事情。

點火升空|天問探火星,你想知道的都在這

當然最重要的一點,探測火星可以為將來可能人類移居火星提供更多的數據,做進一步的準備。不僅如此,美國還有個雄心勃勃的計劃,那就是在2037年前後,不惜花費數百億美元,將人類送上火星。說到這裡,你可能會想到馬斯克(馬斯克的粉絲們,請按捺下情緒,咱今天的主角可是中國天問)

正是因為探測火星意義非凡,半個多世紀以來,各國都在對探測火星躍躍欲試,有的夭折有的仍在戰鬥。(注意下重要時間線)


1962年,前蘇聯發射的&39;探測器為人類向火星發射的第一個火星探測器。


1964年,美國發射水手4號探測器,為人類火星探測器第一次成功發射。


1975年美國發射海盜1號、2號著陸器以探測火星生命跡象。其中海盜1號於


1976年7月20日在火星著陸,為人類探測器第一次登陸火星。


2001年4月7日,美國發射&34;探測器,&34;扮演了通信中繼站的角色並工作至今。


順便提一提2020為何稱為「火星年」


2020 年有短短幾周時間,太陽、地球和火星成一條直線,地球與火星之間的距離最短,將不到 5400 萬公裡,是火星探測器發射的最佳時機,若錯過將等2年才會再次出現。

從距離上來看,火星離地球非常遙遠,地球和火星都在圍繞太陽運轉,兩者的相對位置不斷變化,所以當它們距離最近時,即太陽、地球和火星同處一條直線上,此時發射探測器更加「經濟」。其次,地球與火星的這個會合周期為 26 個月,所以每 26 個月會出現一次「寶貴」的火星探測發射窗口期。


2

中國的火星探測夢

說到中國火星探測夢,就不得不提螢火一號探測器。時間回到2011年,&34;搭乘在俄羅斯的福布斯號採樣返回探測器上一起帶著無數中國人的夢想發射升空,開始對火星進行探索。然而就在第二天,俄方宣布福布斯-土壤號火星探測器變軌失敗,&34;出師未捷身先死。

之後我國制定計劃,將獨立自主進行火星探測,並將使用長徵系列火箭作為載體,首次火星探測就要完成兩級跳,這是以往任何一個國家都未能完成的,因此,本次天問1號搭載胖五點火升空,不僅展現的是中國航天人永不言棄的精神,更是在如今嚴峻的國際形勢的,天問一號發射成功意義非凡。

3

你好,中國天問

火星探測器發射計劃

2020有三大(四大)火星探測器發射計劃,分別是中國天問一號、美國毅力號、阿聯希望號(由日本 H-2A 火箭發射),以及歐盟及俄羅斯的羅莎琳德·富蘭克林(已推遲)。

一號選手:中國-天問一號發射時間窗口:2020 年 7 月 23 日預計抵達火星軌道時間:2021 年 2 月 11 日-24 日預計著陸器登陸時間:2021 年 4 月 23 日

二號選手:美國-毅力號發射時間:2020 年 7 月 30 日

著陸時間:2021 年 2 月 18 日著陸地點:傑澤羅隕石坑

三號選手:阿聯-希望號發射時間:2020 年 7 月 20 日

預計到達時間:2021 年 2 月運載火箭:日本三菱重工研製的 H-IIA 火箭

四號選手:歐盟及俄羅斯-羅莎琳德·富蘭克林推遲到 2022 年發射,這已經是 ExoMars 計劃,第六次推遲了。

是不是很驚訝,阿聯希望號居然已先行一步啦,不過倒也不意外,希望號可謂是聯合了美國眾多大學參與並由 150 名阿聯工程師與 200 名來自美國合作機構的工程師和科學家,合作完成。沒辦法,土豪就是任性!

廢話不多說,今日主角正式登場

天問(中國行星探測任務被命名為「天問系列」),源於屈原長詩《天問》,表達了中華民族對真理追求的堅韌與執著,體現了對自然和宇宙空間探索的文化傳承,寓意探求科學真理徵途漫漫,追求科技創新永無止境。

看看,光靠文化底蘊天問一號就秒殺以上選手!

任務目標,將通過一次發射,實現多個工程目標(一次性完成「繞落巡」三步走,實現對火星的「環繞、著陸、巡視」三個目標,)開展火星全球性和綜合性探測。

包括火星環繞和著陸巡視,開展火星全球性和綜合性探測,並對火星表面重點地區進行精細巡視勘查。任務設定了五大科學目標,主要涉及空間環境、形貌特徵、表層結構等研究。

設計方面,該任務共搭載13種有效載荷,其中環繞器7種、火星車6種。

天問一號由軌道器、著陸器、巡視器三個部分組成,重 240 公斤,為美國毅力號的四分之一,大小相當於一輛小型高爾夫球車。火星車將攜帶 6 臺科學儀器,其中一臺為探地雷達(GPR),它和「毅力號」上的探地雷達將成為火星上的首批此類設備。探地雷達將幫助調查火星的地層、結構以及永久凍土或冰的存在。

這裡需要吹一波,天問1號將一次性實現對火星的「環繞、著陸、巡視」三大目標,這一方案也成為全球首次。

下面進入科普階段

1.什麼是火星探測的恐怖7分鐘(即再入、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。)

這需要融合氣動外形、降落傘、發動機、多級減速和著陸反衝等多項技術才能實施軟著陸。這個經歷約7分鐘時間,以探測器安全著陸於火星地表為結束標誌,整個過程如下圖所示。

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2.火星車和探測器是同一個東西嗎?

首先這與天問與天問1號兩者關係相似,探測器相當於天問是一個大名稱,而火星車就相當於其中的一項;順便提一下,探測器在火星的軌道上繞著火星飛,又叫環繞器,也屬於也是探測器之一。 當火星車在火星上行走,又變成一個自己獨立的巡視器。

3.天問1號發射報導地是怎樣一種存在?

位於青海冷湖火星營地的冷湖實驗室是中國首個火星模擬基地,在這片」地球上最不像地球的地方,模擬出了未來人類移居火星後的生存環境,並以 2040 年人類在火星和平谷地建設「火星移民先鋒營地"為目標,由於篇幅原因,好奇的夥伴們可自行網上查找相關信息,二火兔就不在這一一說明了。

4.什麼是引力彈弓效應?

《流浪地球》電影當中地球想藉助於木星,想從木星周圍獲取一點能量從而使自身加速,引力彈弓效應走近大眾的視野。

簡單的說,日常生活中,當我們拋一個小球至小桌,球會垂直掉下然後垂直彈起,這個時候向前的速度是零。若如果這個桌子動了,它就會獲得與跟桌子一樣的速度,大家不妨可以在家試試看。

借用苟利軍的話來說,物體下落的速度還有一個水平方向的速度。這就相當於獲得了這個桌子一部分的能量或者角動量,這就是引力彈弓的一個類比。而探測器相當於從這個大的天體當中獲得了一部分角動量,從而被加速。

番外:中國航天的50年


從我國第一顆人造衛星「東方紅一號」到「天問一號」讓我們一起回顧中國航天的50年。


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1956年10月8日

國防部第五研究院正式成立

這是中國第一個火箭飛彈研究機構

錢學森擔任院長


1970年4月24日

中國第一顆人造地球衛星「東方紅一號」衛星成功發射

這是我國杭航空航天史上的第一個裡程碑

標誌著中國人探索太空的序幕從此拉開

1975年11月26日

中國第一顆返回式衛星

在酒泉衛星發射中心成功發射

三天之後的11月29日

衛星按原了計劃返回成功

成為了掌握返回式衛星技術的國家

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1981年9月20日

一枚運載火箭將「一箭三星」送入地球軌道

這項突破標誌著

中國獨立的掌握「一箭多星」發射技術

2003年10月15日

載人航天飛船「神舟五號」發射成功

航天員楊利偉圓滿完成了任務

這是我國首次載人航天飛行

使中國成為第三個將人類送上太空的國家

有了載人航天的成功經驗之後

2005年10月12日

神舟六號發射成功

費俊龍、聶海勝在軌飛行115小時

首次實現「多人多天」載人飛行

在積攢了了前面的經驗值之後

我國航空航天的目標投向了月球

也有了一系列的「探月」計劃

在2007年10月24日

嫦娥一號發射成功

這是我國首顆繞月人造衛星

並首次獲得了「全月面三維影像」


2008年9月25日

神舟七號發射成功

這是中國首次搭載三名航天員

翟志剛出艙作業劉伯明在軌道艙內協助

並實現了中國的第一次太空漫步

我們沒有停下探索的腳步

2012年6月16日

神舟九號發射成功

與天宮一號完成首次載人空間交會對接


除了探索太空和月球

2012年12月27日

中國北鬥衛星導航系統正式服務

是繼GPS、GLONASS之後

世界上第三個成熟的衛星導航系統

中國有了自己的導航系統

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2013年12月2日

嫦娥三號發射成功

由中國首個月球軟著陸探測器

和月面巡視探測器(「玉兔車」)組成

嫦娥三號創造了全世界在月工作最長紀錄

其拍攝的月面照片是人類時隔40多年首獲最清晰月面照片

其中包含大量科學信息

照片和數據向全球免費開放共享


2017年4月20日

「宇宙級快遞」中國首艘貨運飛船

天舟一號搭乘新的長徵七號遙二火箭發射升空

為天宮二號輸送補給物資

各項實驗有序開展

中國航天邁進「空間站時代」

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2018年2月2日

長徵二號丁運載火箭將電磁監測試驗衛星

「張衡一號」發射升空

彌補了常規地面地震監測手段的不足

開啟了我國全疆域和全球三維地球物理場動態監測新時代

衛星監測1年的信息量

地面監測需要20多年

能夠幫助科學家提高對地震孕育發生規律的認識

2019年1月3日

嫦娥四號成功登陸月球背面

傳回世界第一張

近距離拍攝的月球背影圖像

揭開了古老月背的神秘面紗

此次任務實現了人類探測器首次月背軟著陸

首次月背與地球的中繼通信

開啟了人類月球探測新篇章

2020年4月24日

在第五十個中國航天日

繼月球探測任務命名為「嫦娥系列」後

國家航天局正式發布中國首次火星探測

行星探測任務命名為「天問系列」

中國首次火星探測任務名稱為「天問一號」

並將於今年7月發射

開啟我們的火星探索之旅

寫在最後

如今,仰望星空,北鬥環繞,嫦娥伴月,神舟起航;俯瞰大地,導航定位,衛星通信…星河大海,中國人從未停止探索宇宙的腳步!

讓我們一起致敬銘記中國航天人


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