明明我國火星車先發射,為何比美國毅力號晚3個月才能登陸火星

2020-11-16 姿勢分子knowledge

天問一號Vs毅力號

2020年7月23日,我國首個火星探測任務——天問一號正式發射升空,帶著一個巡視器和一個軌道器踏上了前往火星的漫漫長路。

(圖片說明:我國的行星探索任務被命名為天問一號)

一個星期後的7月30日,NASA趕在26個月才能迎來一次的火星探測窗口期,將他們的新一代火星車毅力號發射升空,和我國的天問一號並肩前往那顆紅色的行星。

前不久,NASA對外宣布,在發射升空大約7個月後,也就是2021年的2月18日,他們的毅力號火星車將會實施登陸,正式展開對火星地表的研究。

可是,很多人也注意到:根據我國天文學家的介紹,同樣是在7月份發射升空的火星探測器,我國甚至還比美國早了一個星期,但天問一號要等到明年5月份才會正式展開登陸計劃

奇怪了,同樣是前往火星,難道天問一號繞路了?這顯然是不可能的,因為二者都是沿著霍曼轉移軌道前往火星的。既然如此,為何我國的火星車要等那麼久才能實施登陸計劃呢?

(圖片說明:霍曼轉移軌道)

不得不跨越的鴻溝

其實原因很簡單,因為我國此前還從來沒有對火星進行過如此近距離的探測,因此對於火星的環境了解還非常非常有限。而這些信息對於火星車的登陸又是至關重要,直接決定了計劃的成功與否。

和我們不同,美國此前不僅發射過許多火星探測器,連火星車都已經成功著陸許多次了,因此對於相關的數據、參數早已經了如指掌,胸有成竹。因此,毅力號火星車在來到火星後輕車熟路,按照已有的經驗進行著陸即可。

(圖片說明:毅力號火星車)

而我國首次執行火星探測任務,就要展開「繞,落,巡」三大任務,這在世界歷史上都是絕無僅有的。雖然我們已經積澱了很久,也為此做過足夠多的努力和付出,但仍然需要謹慎的態度和豐富的數據,不能夠操之過急。

有人可能要問:我們的探月工程不是已經多次成功將探測器軟著陸於月球表面了嗎?這不也算豐富的經驗了嗎?

說得有些道理,但是登陸月球和登陸火星又非常不一樣。月球的引力相對更小,而且沒有大氣層。由於火星引力更大一些,這就要求著陸器在繞火星公轉時需要具備更高的線速度,這就導致它著陸的初始速度要遠大於月球,減速的程度也更大。同時,在進入大氣層的時候,火星車還要考慮如何不會在與大氣層摩擦的過程中因為溫度過高而損毀儀器。

另外,火星和月球的距離也不一樣。即使是在最近的情況下,火星和我們之間仍有5500萬公裡,往返就是1.1億公裡。而宇宙中最快的光速才只有每秒30萬公裡,所以我們接收到天問一號的消息再給它發回指令,至少要366秒,也就是6分鐘,而天問一號降落的過程也才僅僅持續大約7分鐘。如果是登陸月球,這個時間只需要不到3秒。因此,火星車想要成功登陸,幾乎得不到我們地面的任何協助,而是要靠自己。

在歷史上,人類已經多次嘗試向火星發射探測器,但是迄今為止的成功率只有一半左右,火星也因此得到一個臭名昭著的綽號——人類探測器的墳場。所以,為了保證任務的成功,這樣的小心是非常必要的。

(圖片說明:天問一號在地球上進行降落測試)

實際上,和美國的毅力號火星車一樣,我國的天問一號火星探測器同樣會在明年2月份進入火星的引力場,被火星捕獲。由此可見,我們的探測器並不慢,也沒有繞遠路。在進入繞火星軌道後,天問一號的軌道器將會對火星環境進行全方位的探索,為著陸器提供寶貴的資料。經過大約3個月的數據收集和分析後,著陸器才會擇機選擇降落。

生死7分鐘

根據我國天文學家的介紹,天問一號火星車的著陸過程,一共分為4步,持續大約7分鐘

  1. 在準備降落時,著陸器的速度高達每秒4.8公裡,通過290秒左右的氣動減速段,它將減速到每秒460米。
  2. 第二步,降落傘打開,在90秒的時間內將著陸器的速度降低到90米/秒。中國空間技術研究院空間科學與深空探測的首席科學家葉培建指出:如果降落傘失敗,那將是全盤的失敗。
  3. 接下來會進入動力減速段,也就是利用反推發動機提供的反向推力來減速,最終將速度降低到每秒3.6米。
  4. 最後是懸停避障階段,在距離火星表面大約100米的位置實現懸空,對地形進行探測,選擇合適的地點進行降落,完成整個著陸過程,準備展開地面探索。

這裡的每一步,都是說起來容易做起來難,中途可能會面臨重重的挑戰。因此,天問一號在2月份抵達火星後展開3個月的調查是非常必要的。而且,技術人員在此之前,也已經多次在地球上進行模擬實驗。我們相信,通過這些調查數據的支持,著陸器一定可以完美著陸,使我國成為繼美國之後世界上第二個能夠對火星進行地面探索的國家!

深思

說到這,我想起了我國的兩彈一星工程。眾所周知,同樣是世界上最先進的科學工程,從第一枚原子彈到第一枚氫彈,我國用了僅僅32個月,這仍然是迄今為止全世界最快的紀錄,而美國用了整整88個月。雖然美國的確從近代開始就拉開了與我國的差距,但是我們追趕的步伐也越來越快。

同樣的,從第一個繞火星軌道器到第一個火星車,我國的進程也會比美國快得多(只要天問一號的火星車成功登陸,這個紀錄將只有3個月的時間),甚至在未來也將大幅領先其他可能發射火星車的國家。由此可見,我國的科技發展速度仍然是非常驚人的。

有些文章說黃種人是世界上最聰明的人,這一點目前還沒有得到科學界的證實,但是至少我們絕對不輸給西方人。另一方面,我們中國人有著全世界其他民族所不具備的勤勞、拼搏精神,這是我們敢於、並且正在奮起直追的根源。

(圖片說明:火星,我們中國人來了!)

就像火星車一樣,雖然第一次看起來晚了一些,但實則我們的速度遠超過其他國家。相信憑著這樣勤勉、奮鬥的精神,我們的科技和國力都將會越來越強大。拿破崙說:「中國是一隻沉睡的雄獅,所幸它還在睡覺。」今天,我們已經向世界證明,這隻雄獅,已經甦醒。

相關焦點

  • 為啥我國火星車先發射,卻比美國毅力號晚3個月才能登陸火星?
    我國雖然多次登上了月球,不管是太空人還是月球車,但是我們對其他的星球沒有這麼多和準確的認知,在今年的七月份,我們正式發射了天問一號前往火星,找到屬於我們國家對火星的認識。天問一號帶著軌道器和巡視器就這樣踏上了漫漫的徵途。而美國同樣作為航天大國,他們在一個星期後同樣發射了登上火星的毅力號探測器。
  • 美國毅力號比中國天問一號火星車晚發射7天,為什麼會早3個月著陸
    根據專家預測,「天問一號」需要經過大約210天的火星之旅才能抵達火星軌道,也就是2021年2月底或3月初的時候到達火星相應軌道,並於2021年5月才會降落到火星北半球烏託邦平原上,之後才能進行火星探測之行。就在我國的火星探測器升空後的一周左右,美國「毅力號」火星車搭乘阿特拉斯-5型運載火箭發射升空,這是世界航天界的又一重大新聞。
  • 美國毅力號晚發射一星期,為何還能比中國天問一號早3月登陸?
    「毅力號」成功發射之前,由於「毅力號」運載火箭宇宙神5 541型運載火箭(Atlas V 541)頻繁出現問題,所以發射時間推遲了兩次,分別為7月20日和7月22日。最後推遲到北京時間7月30日19點50分,美國的宇航局在佛羅裡達州卡納維拉爾角空軍基地,成功發射了「毅力號」火星探測器,最重磅的是「毅力號」探測器還將攜帶人類首架無人直升機「智慧號」一起前往火星進行探測工作。
  • 美國毅力號成功發射,為何它能比中國天問一號提前3個月登陸火星
    2020年7月30日,「毅力號」火星車已經成功完成了所有的發射和入軌步驟,開始向著火星前進。 此前,「毅力號」運載火箭宇宙神5 541型運載火箭(Atlas V 541)頻繁出現問題,發射時間先後推遲到7月20日和7月22日,最後再推遲到7月30日。
  • 美國毅力號成功發射,為何它能比中國天問一號提前3個月登陸火星
    2020年7月30日,「毅力號」火星車已經成功完成了所有的發射和入軌步驟,開始向著火星前進。一旦錯過火星發射窗口,那麼就要等待下一次機會了。而在今年的窗口期,阿聯的「希望號」率先出發,中國「天問一號」緊隨其後,美國的「毅力號」則趕上了窗口期尾巴。這是人類航天史上,罕見的三個國家都是開啟火星探測任務。
  • 美國毅力號比中國天問一號晚發射7天,為什麼能早3個月著陸火星?
    然而,就在我國的「天問一號」發射成功約一周之後,美國的「毅力號」火星車於北京時間7月30日19點50分,在佛羅裡達州的卡納維拉爾角空軍基地搭乘阿特拉斯-5型運載火箭發射升空。想必很多人注意到,本年度截止到目前,世界上已有3個國家向火星發射了探測器,分別是阿拉伯聯合大公國的「希望號」火星探測器、中國的「天問一號」火星探測器、美國的「毅力號」火星探測器,而如若不是今年突發的疫情「從中作梗」,歐洲航天局和俄羅斯合作的「羅莎琳德·富蘭克林」原本計劃也會在這個時間段向火星出徵。
  • 美國毅力號比中國天問一號晚發射7天,卻為什麼能早3個月著陸火星
    根據專家預測,「天問一號」需要經過大約210天的火星之旅才能抵達火星軌道,也就是2021年2月底或3月初的時候到達火星相應軌道,並於2021年5月才會降落到火星北半球烏託邦平原上,之後才能進行火星探測之行。就在我國的火星探測器升空後的一周左右,美國「毅力號」火星車搭乘阿特拉斯-5型運載火箭發射升空,這是世界航天界的又一重大新聞。
  • NASA毅力號成功發射,為什麼它能比天問一號提早3個月登陸火星?
    在今年夏天的火星發射窗口期間,可謂是熱鬧非凡,人類相繼向火星發射了三個探測器,先是阿聯的希望號,再是中國的天問一號,最後是美國的毅力號。預計這三個探測器都會在大約半年後飛抵火星,並對火星開展探測。預計在明年2月份,三個探測器都會進入火星軌道,成為繞著火星運動的衛星。其中希望號是軌道器,不會登陸火星,只有我國的天問一號和美國的毅力號將會在火星表面登陸。
  • 美國「毅力」號火星車發射升空,將於2021年2月登陸火星
    來源:環球時報【環球時報綜合報導】北京時間7月30日19時50分,攜帶著美國「毅力」號火星車的「火星-2020」探測器在美國甘迺迪航天中心發射升空,成為今年繼阿聯「希望」號、中國「天問一號」之後第三個開啟火星之旅的人類探測器。本次發射任務使用阿特拉斯-5型運載火箭,也是NASA第5次用該型火箭發射火星探測器。
  • 美國毅力號火星車發射升空
    新京報快訊 據中國探月工程微信公眾號7月30日消息,北京時間7月30日19時50分,美國「毅力號」火星車在佛羅裡達甘迺迪航天發射中心發射升空,作為今年繼阿聯希望號、中國天問一號的第三個火星探測器,踏上「奔火」徵途。本次發射任務使用阿特拉斯5型運載火箭,也是NASA(美國宇航局)第5次用本型火箭發射火星探測器。
  • 中國天問一號早於美國發射,為何會晚3個月登陸?
    如果說登陸月球是上個世紀人類的宿命,那麼這個世紀火星將成為人類踏足的第三個星球。而這絕非天方夜譚,僅最近的一個月,人類就向火星發射了三個探測器。而其中最有看頭的,非中國「天問一號」和美國「毅力號」莫屬。
  • 天問一號速度接近30千米/秒,為何比美國毅力號晚著陸火星3個月?
    在航天領域中,儘管我國起步相對於美俄要晚,但經過幾十年披星戴月的追趕,我國再也不是幾十年前的中國了,一躍成為航天大國,我國自主製造的高科技太空飛行器讓美國專家看後都感到有壓力,尤其是正飛往火星的中國天問一號,某一方面技術已超過美國。那麼我們就來了解一下,現在最讓我們關心的天問一號,自發射以來它做了些什麼,現在與火星距離有多少遠,為什麼比美國毅力號晚著陸3個月?
  • 火星發射季最後一幕,頂級火星車毅力號203天後挑戰登陸
    7月30日今天,美國老派發射商ULA動用阿特拉斯5型火箭,順利發射迄今最大最重最先進的火星車毅力號,全世界首架行星探測直升機機智號,為人類探索紅色星球派出全方位、最頂級的無人探測裝備。相比而言,一周之前發射的天問一號,從升空到部署用時36分鐘,預計飛行7個月,明年2月11日~24日進入火星軌道。火星2020飛船預計2021年2月18日挑戰登陸火星,就像前輩好奇號那樣——勇闖恐怖七分鐘,毅力號有望成為NASA成功部署的第5輛火星車。
  • 美國毅力號比我國天問一號,發射時間晚,為何能提前3個月登陸?
    今年被稱為火星探測的元年,因為一共有三顆探測器發射正在趕往火星的路上,其中就包括來自於美國NASA的毅力號和中國的天問1號探測器,它們展開了火星之旅,為什麼各國會在今年扎堆發布火星探測器呢?因為在今年火星和地球之間的距離相對比較近,所耗費的成本和燃料會更低一些,如果錯過此次發射的機會,將要再等26個月的時間。
  • 將「傾聽」火星聲音,最晚發射的毅力號,為什麼能更早登陸火星
    今年3個火星探測器都已經順利發射升空,開啟了火星之旅,按照計劃,這些探測器將會在2021年到達火星。在這3個探測器中,毅力號探測器的火星之旅算是有點坎坷,最初的發射時間推遲了,由於火星探測器的發射窗口很短暫,所以很多人也擔心它可能會錯過今年的火星之旅,一旦錯失良機,意味著需要再等26個月,才能前往火星了。
  • 美國毅力號火星車成功發射!最野心勃勃的火星計劃
    7月30日,號稱為2020年最貴的、美國火星探測歷史最野心勃勃的毅力號(Perseverance)火星車發射成功。雖然美國這次火星車探索活動晚於阿聯和中國,但是要比科技含量,阿聯的希望號、中國的天問1號可能距離毅力號仍有非常大的差距。
  • 美國毅力號火星車成功發射!最野心勃勃的火星計劃
    7月30日,號稱為2020年最貴的、美國火星探測歷史最野心勃勃的毅力號(Perseverance)火星車發射成功。雖然美國這次火星車探索活動晚於阿聯和中國,但是要比科技含量,阿聯的希望號、中國的天問1號可能距離毅力號仍有非常大的差距。
  • 天問一號速度接近30千米/秒,為何比美毅力號晚著陸火星3個月
    那麼我們就來了解一下,現在最讓我們關心的天問一號,自發射以來它做了些什麼,現在與火星距離有多少遠,為什麼比美國毅力號晚著陸3個月? 為何比美國毅力號晚著陸火星3個月? 我國天問一號預計在2021年5月實施著陸,而美國毅力號預計在2021年2月18日實施著陸,要知道我國天問一號還比美國毅力號要早好幾天發射,飛行速度達到29.93千米/秒,難道美國毅力號比中國天問一號飛行速度要快,然後在中途反超了天問一號?
  • 天問一號速度接近30千米/秒,為何比美毅力號晚著陸火星3個月
    那麼我們就來了解一下,現在最讓我們關心的天問一號,自發射以來它做了些什麼,現在與火星距離有多少遠,為什麼比美國毅力號晚著陸3個月?為何比美國毅力號晚著陸火星3個月?我國天問一號預計在2021年5月實施著陸,而美國毅力號預計在2021年2月18日實施著陸,要知道我國天問一號還比美國毅力號要早好幾天發射,飛行速度達到29.93千米/秒,難道美國毅力號比中國天問一號飛行速度要快
  • 天問一號先發射,為何比美國晚3個月登陸火星?中美差距就在這裡
    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!