天問一號是我國計劃在今年7月下旬到8月上旬執行的火星探測任務的名稱,今後我國其他行星探測任務都將用天問系列來命名,長徵五號,也就是新一代運載火箭,將帶著火星探測器升空,預計明年2月抵達火星的引力勢場以內。今天我就來說說到火星探測到底有多難,難在哪裡。
一般來說,探測任務在發射升空後可以分為三步。
第一步:入軌
勘測器進入地火轉移軌道,在地面的支持下進行軌道修正,並在近火點附近準備剎車後,被火星捕獲,進入環繞火星軌道。這一系列操作都必須一氣呵成,一個不小心探測器就會脫離控制,飛向更遠的深空。入軌的難度就好比從巴黎打高爾夫球,要正好落到東京的某個球洞裡。
第二步:分離
環繞火星的探測器調整到停泊軌道後,對著陸區進行預先探測並調整好著陸點,環繞器和著陸巡視器就可以分離了。分離之後,環繞器繼續圍繞火星進行科學探測,而著陸器就可以進行第三步。
第三步:著陸
分離之後的著陸巡視器將會進入火星大氣,通過氣動外形、降落傘、反推發動機等多級減速和著陸緩衝降落於火星表面,釋放出火星車,開始巡視和科學探測。
這其中最大的難點在於「恐怖」7分鐘,也就是載入、下降與著陸過程中,要在7分鐘內將探測器的時速從2萬公裡降低至0。由於距離太遠,數據傳輸延時太大,就要求著陸器必須具有很高的自主能力。
同時火星光照強度小,加上火星大氣對陽光的削減作用,火星車能源供給比月球車更為困難。這些因素都使得火星探測任務更難更複雜,所以火星表面幾乎成了探測器大墳場。
另外,火星探測最成功的就是美國了,1964年就發射了水手四號,首次實現成功飛掠火星,還發回了第一張火星照片。
還有後來的維京一號,首次成功在火星上著陸。
再到火星旅居者是人類第一輛成功到達火星的火星車。
當然還有人們更加熟悉的機遇號在火星上運作了15年,卻因為火星上颳起了巨型沙塵暴而和NASA失聯。這麼看起來,美國的火星之旅還算順利。
那麼反觀蘇聯就有點慘了,火星三號著陸器好不容易到達火星表面,僅僅工作了不到二十秒就失聯了,甚至還沒來得及發回一張照片。
還有歐洲的小獵犬二號,由於太陽能板在打開時出了bug,遮擋了通信天線,導致無法與地面建立聯繫,任務失敗。
你絕對想不到的是,世界上唯一一個首次火星任務就成功的國家是誰?答案是印度。2013年印度曼加裡號火星探測器成功發射,只不過他有些迷你,加上燃料剛剛超過一噸,還攜帶了16公斤的實驗器材在火星橢圓軌道上運轉,只有在近火點才能收集到實驗數據。
不過話說回來,其實天問一號並不是我國第一顆火星探測器。2011年中國熒火一號火星探測器搭載在俄羅斯「福布斯土壤」探測器內部,由俄羅斯「天頂號」運載火箭在哈薩克斯坦發射場點火發射,但遺憾的是,「福布斯土壤」探測器未能按照計劃成功變軌,進入火星軌道,任務宣告失敗。在2012年墜毀在太平洋。
如果說熒火一號算是共乘,那麼天問一號就算是單幹,是我國首次獨立自主開展火星探測,並且一次發射,爭取完成環繞、著陸、巡視三大任務,實現火星表面形貌、土壤特徵、物質成分、大氣電離層、磁場等探測,並且試圖尋找火星上的生命跡象。
而中國也計劃在2028年發射「天安門二號」實現採樣並返回的任務。這一切的背後其實反映出,我們意識到了自己的世界頂尖科技的距離,以及我們應該怎樣看待自己的進步。
據觀測,火星表面有河流存在過的溝壑地貌,足以說明地表有水的存在,那麼火星上到底有沒有外星生命存在呢?打開西瓜視頻,搜索「媽咪說」,讓權威專家為您揭秘。