長徵五號騰空而起,將強大先進的天問一號探測器送往火星
7月23日我國天問一號火星探測器發射成功,這是我國自主發射的第一個火星探測器,我國從此加入火星探測俱樂部。天問一號探測器發射之前,蘇聯、美國、歐空局和印度都成功完成了火星探測任務,日本也發射過本國的希望號火星探測器,就在天問一號發射前3天,日本還發射了阿聯的希望號火星探測器。那麼多國家這麼多火星探測器,天問一號探測器到底排在什麼位置上呢?
天問一號體積重量大,這是大運力的長五火箭帶來的福利
我國火星探測雖然起步晚,但起點很高。天問一號探測器的重量高達5010千克,在所有的火星探測器中也屈指可數。蘇聯第一個成功的火星二號探測器重量4650千克,而美國早期的水手9號探測器只有559千克,歐空局和印度的首個火星探測器都只有約1噸重量。就算用現在的火星探測器對比,美國的好奇號包括巡航段著陸器火星車在內也就是3.5噸,而勇氣號和機遇號火星車都只有約1噸,美國的MRO軌道器重量2180千克。天問一號這麼重,一方面是長徵五號火箭運力大,另一方面也是探測器十分複雜。
天問一號包括軌道器、著陸器和巡視器,設計十分複雜
天問一號探測器採用繞落巡設計,由軌道器(繞) 、著陸器(落)和巡視器(巡)三部分組成,巡視器就是我們俗稱的火星車。天問一號的軌道器重量超過3.6噸,著陸器和巡視器加起來超過1.3噸,其中火星車又是一個240千克重,1.85米高的大個子。天問一號的火星車重量僅次於美國的好奇號火星車(899千克),比落到月球的玉兔系列還要重100千克,它能攜帶更多更好的探測設備,有望做出開創性的科學成果。
天問一號軌道器不僅有大直徑的高速率通信天線,也有大口徑的高解析度相機
天問一號的探測載荷也可圈可點,堪稱是一人之下萬人之上。天問一號軌道器裝有高解析度火星相機,能在300千米高度獲得0.6米的解析度,在火星探測器中僅次於美國MRO軌道上攜帶的HiRISE相機,它將勘測火星的地形地貌,拍攝高解析度的火星照片,還能為選擇更好的著陸區,甚至可能拍到著陸器開傘降落的過程!天問一號的通信能力也相當強大,據稱在火星軌道上的傳輸速率可達4Mbps,和美國MRO軌道器達到同一級別。
天問一號攜帶的火星車重量大,探測載荷也精益求精達到世界先進水平
天問一號的火星車上的儀器也不少,它不僅有地形地貌相機和導航相機,還有測地雷達用於探測火星土壤和巖層信息,另有火星表面成分探測儀上裝有雷射誘導擊穿光譜儀(LIBS),這是好奇號之後第二個使用LIBS的巡視器(印度月船二號月球車也使用,但降落失敗)。我國火星車還有火星氣象測量儀,除了獲取火星氣象信息,還將提取火星表面的聲音,火星上「聽風」在世界上還是首次。
天問一號這樣大重量高性能的探測器,要比印度曼加裡安號探測器高几個檔次
相比於印度發射質量1噸,進入火星軌道後只有幾百千克,探測載荷儀器只有15千克,性能也相對落後的探測器,天問一號在性能指標完全是碾壓性的,印度2024年發射的「繞落巡」火星探測器也比天問一號小得多。無論是阿聯的希望號探測器,還是歐空局發射的火星快車和微量氣體軌道器,綜合性能也都遠不能和我國天問一號相比。天問一號某種意義上說可以看做弱化版MRO軌道器加強化版機遇號火星車的組合,是當今世界上性能最全面、技術指標也數一數二的火星探測器。