今日,中國首次火星探測任務天問一號探測器,在海南島東北海岸中國文昌航天發射場,由長徵五號遙四運載火箭發射升空。
此次火星探測是我國行星探測階段的首次任務,也是我國深空探測領域全新的裡程碑,有望一次實現「環繞、著陸、巡視」3個目標。航天專家表示,這是其他國家第一次實施火星探測從未有過的,面臨的挑戰也是前所未有。
此次任務的科學目標是實現對火星的表面形貌、土壤特性、物質成分、水冰、大氣等方面的科學探測。
如何把探測器送去火星?
此次發射最大的看點是「胖五」將首次飛出11.2千米/秒的第二宇宙速度,託舉探測器完全脫離地球引力,奔向火星。第二宇宙速度也稱為逃逸速度,達到這一速度的太空飛行器將成為圍繞太陽運行的人造行星。
「胖五」提供的發射能量(也就是分離時探測器動能和勢能的總和)將是探測器飛往火星的主要能量來源。探測器與運載火箭分離後,將開啟漫長的奔火之旅,大約要飛行7個月的時間,期間還需要經過中途修正,修正軌道偏差。
在靠近火星附近時探測器將實施制動,實現被火星的引力場所捕獲,進入周期約10個火星日的環火橢圓軌道,再擇機實施軌道機動,進入周期約2個火星日的橢圓停泊軌道,完成著陸區預先探測和著陸點調整後,擇機釋放著陸巡視器。環繞器隨即進行軌道調整,進入中繼通信軌道。
著陸巡視器與環繞器分離後,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腿緩衝,軟著陸於火星表面。巡視器與承載平臺分離,在火星表面開展巡視科學探測。
為何任務非「胖五」莫屬?
發射深空探測器,需要運載火箭提供足夠的發射能量,使探測器獲得足夠大的初始速度。在分離速度確定的條件下,重量越大的探測器,所需要的發射能量也越大。
在長徵五號火箭出現之前,當時運載能力最強的長徵三號乙火箭,大約可以將兩噸左右的探測器送入地火轉移軌道,而長徵五號運載火箭的地火轉移軌道發射能力,超過了5噸。因此,發射「天問一號」任務的大號探測器,只有「胖五」能夠勝任。
「胖五」與天津的淵源
長徵五號系列運載火箭,是在天津經濟技術開發區西區的天津新一代運載火箭產業化基地(又稱大火箭基地)「誕生」的。作為我國首型5米芯級直徑的大推力運載火箭,長徵五號運載火箭因為身寬體胖,被親切地稱為「胖五」火箭。
隨著「胖五」成功發射,位於天津開發區的新一代運載火箭產業化基地將躋身世界最大的航天基地之一,成為我國在高技術領域具有全部自主智慧財產權的傑出代表。
天津技術護航「天問一號」
除了「胖五」外,天津這些技術也在護航「天問一號」。
具體來說,天津航天機電設備研究所為火星探測器著陸巡視器和火星車分別研製了專屬運輸包裝箱,為火星探測器測試和發射運輸提供安全保障。
據了解,該所為火星探測器所設計的包裝箱首次採用了側開門的方式,以全新的技術實現了快速開關箱門,解決了傳統鐘罩式包裝箱開合箱效率低,佔用空間大、存在吊裝風險等問題。
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