火星即將迎來一個「新居民」:來自中國的「天問一號」!
今天,2020年7月23日上午12點41分,天問一號任務在長徵五號火箭上從海南島文昌衛星發射中心發射升空。這是中國首個完全國產化的火星探測器!代表了我國強大的科技實力以及航天力量!
「天問一號」由一個軌道飛行器和一個著陸器以及火星車組合而成,這是人類首次向這顆紅色星球發射的組合體。「天問一號」的任務令人注目,因為這是中國首次全面實施火星探測任務。天問一號將在第一次嘗試時繞軌道、著陸和釋放一個漫遊者,並與軌道飛行器協調觀測,這將是一次重大的技術突破。
測量火星
如果一切按計劃進行,天問一號將於2021年2月抵達這顆紅色星球。兩到三個月後,這對著陸器/火星車將降落在火星表面的烏託邦平原(Utopia Planitia)內的某個地方,這片平原位於火星北半球,1976年也迎來了美國宇航局(NASA)的「海盜2號」(Viking 2)登陸車。
太陽能探測器將花費大約90個火星日(sols),詳細研究其周圍環境(一個sol大約比地球一天長40分鐘),它將使用六種不同的科學儀器來實現這一目標,這些儀器確定為多光譜照相機、地形照相機、火星探測器地下探測雷達、火星表面成分探測器、火星磁場探測器和火星氣象監測器。
軌道飛行器最終將進入一個極橢圓軌道,距離火星表面265公裡,最遠7456英裡(12000公裡)。飛船將利用7種科學儀器將信息從火星車傳回家中,並使用7種科學儀器收集自己的科學數據:兩臺照相機、火星軌道地下探測雷達、火星礦物學光譜儀、火星磁強計、火星離子和中性粒子分析儀以及火星高能粒子分析儀。
登陸器顯然不會做任何實質性的科學工作,作為火星車的運載系統。順便說一句,這輛輪式探險家的重量約為240公斤,是中國探月車玉兔二號的兩倍。總的來說,「天問一號」的目標是用多種方式來衡量火星。
「具體來說,天問一號的科學目標包括:(1)繪製地貌和地質構造圖;(2)調查地表土壤特徵和水冰分布;(3)分析地表物質組成,(4) 「為了測量電離層和火星表面的氣候和環境特徵,以及(5)感知火星的物理場(電磁、引力)和內部結構,。
該報還解釋了這次任務的名稱:天文的意思是「向天提問」,它取自生活在公元前340年至278年的屈原的一首詩的標題。
火星任務年
今年可以說是火星任務年,「天問一號」是過去四天裡人類第二次發射火星。阿拉伯聯合大公國的「希望」號軌道飛行器周日(7月19日)發射升空,用H-2A火箭從日本飛向太空,主要是研究火星的大氣層和氣候。與「天問一號」一樣,「希望」號(也被稱為阿聯火星計劃)也具有歷史意義:這是阿拉伯國家有史以來第一次開發的星際飛行任務。美國宇航局的下一個火星探測器,重達1040公斤的「毅力號」計劃於7月30日升空。
許多人好奇為什麼三個火星任務幾乎都在這個時間段發射,其實這種密集發射是由軌道動力學決定的;地球和火星每26個月一次,只需幾個星期就可以完成行星際任務。歐洲-俄羅斯的ExoMars探測器本應在今年夏天加入發射團隊,但它遇到了技術問題,現在必須等到2022年。
「毅力」號是耗資27億美元的火星2020任務的核心,它將在45公裡寬的傑澤羅隕石坑內尋找古代生命的跡象,這個隕石坑在數十億年前就有一個湖泊和一個三角洲。毅力號還將做其他工作,包括收集和儲存樣本,以備將來返回地球。火星2020還將展示新技術,例如第一架在外星天空穿梭的直升機,以及一種設計用於從以二氧化碳為主的火星大氣中產生氧氣的裝置。這三個任務都計劃在2021年2月抵達這顆紅色星球。