喜訊傳來• 一億千米,天問一號飛出新裡程

2020-09-04 趣學數學陳老師

據國家航天局,截至8月28日10時08分,我國首次火星探測任務天問一號探測器飛行裡程達到1億千米,探測器姿態穩定、能源平衡,多個載荷完成自檢,確認設備狀態正常,相關工作正按計劃穩步推進。


國家航天局探月與航天工程中心專家稱,7月23日「天問一號」成功發射,由長徵五號運載火箭直接送入地火轉移軌道,成為一顆人造行星,與地球、火星共同繞太陽公轉,並逐漸遠離地球,飛向火星。

據國家航天局探月與航天工程中心專家介紹,當天問一號探測器到達火星時,探測器距離地球約1.95億公裡,實際飛行路程約4.7億公裡

01為什麼要去火星?

人類在不斷探索太空中所有生命跡象,目前最有可能存在生命且適合人類移民的火星是最有可能的星球之一。

航天科技集團八院火星環繞器副總師朱慶華在訪談中說:在人類探知未來可能性上留下一些自己的痕跡。

科幻作家楊平說:對於我來說火星就是一個充滿了可能性的地方。

北京理工大學自動化學院院長夏元清說:徵服世界,這個是內驅動力


1.火星究竟是什麼樣的?

火星直徑約是地球的一半,體積為15%,質量為11%,表面積相當於地球陸地面積,密度則比其他三顆類地行星(地球、金星、水星)還要小很多。以半徑、質量、表面重力來說,火星約介於地球和月球中間:火星直徑約為月球的兩倍、地球的一半;質量約為月球九倍、地球的1/9,表面重力約為月球的2.5倍、地球的2/5。

火星在中國古稱&34;,這是由於火星呈紅色,螢光像火,在五行中象徵著火它的亮度常有變化;而且在天空中運動,有時從西向東,有時又從東向西,情況複雜,令人迷惑,所以中國古代叫它&34;,有&34;之意。

火星被認為是太陽系中最有可能存在地外生命的行星,且極有可能是適合人類生存的星球。


2.那麼,為什麼確定火星適合人類生存呢?

美國亞利桑那大學,專門研究這些外太陽系冰凍衛星的行星科學家理察·格林貝格(Richard Greenberg) 曾說過:「我個人非常喜歡木衛二。但是客觀的說,木衛二和火星都是搜尋生命跡象的好去處。」

曾經,「火星探測軌道飛行器&34;機遇&34;奧德賽"探測器又在火星上發現了7個奇特洞穴。(如下圖)

這些洞穴的發現具有重要意義。首先,如果火星上曾有原始生命形式存在,這些可能是火星上唯一能為生命提供保護的天然結構。其次,如果條件適宜,這些洞穴將來可能作為人類登陸火星之後的居住點。

每當夏季,這些洞穴裡就會冒出甲烷,更增加了洞穴中存在生命體的可能性。

另外,1996年,著名天文學家卡爾·薩根在應NASA(美國宇航局)要求而寫的報告中列舉了探測火星的理由如下:

(美國)為什麼要探測火星:

1.火星是地球上人類可以探索的距離較近的行星之一

2.大約40億年以前,火星與地球氣候相似, 也有河流、湖泊甚至可能還有海洋,未知的原因使得火星變成今天這個模樣。探索使火星的氣候變化的原因, 對保護地球的氣候條件具有重大意義

3.火星有一個巨大的臭氧洞,太陽紫外線沒遮攔地照射到火星上。可能這就是海盜1號、海盜2號未能找到有機分子的原因。火星研究有助於了解地球臭氧層一旦消失對地球的極端後果。

4.在火星上尋找歷史上曾經有過的生命的化石, 這是行星探測中最激動人心的目的之一,如果找到, 就意味著只要條件許可生命就能在宇宙中行星上崛起

5.查明今日火星上有無綠洲,綠洲上有無生命以及生命存在的形式類型

6.火星探測是許多新技術的試驗場地, 這些技術包括大氣制動利用火星資源產生氧化劑和燃料返程用遙控自動儀和取樣遠程通訊等

7.雖然南極隕石提供了火星上少數未知地域的樣本,但只有空間探測才能窺其全貌

8.從長期來看, 火星是一個可供人們移居的星球

9.由於歷史的原因,公眾對火星探測的支持和共鳴是任何其它空間探測對象難以相比的火星探測是進行國際合作的理想項目


02火星的挑戰-去火星又到底有多難呢?


①.23分鐘

23分鐘是指探測器和地面之間單向的數據傳輸的時延。

探測器發出一條指令到地面接收,已經是23分鐘之前的事情了,單向23分鐘,那麼就意味著雙向再加上地面的人員看到數據,則將近60分鐘的時間。

航天科技集團八院火星環繞器副總師朱慶華說:這一小時發生的事情會有很多,比如說:火星(捕獲制動)的這一腳急剎車,這整個時間窗口也才不到20分鐘,在這個動作過程中,它不僅僅要全自主地準確地完成,而且包括環繞器自身它要識別出可能發生的故障,對於所有可能發生的故障,也需要自主具備處置能力,這個自主性相比我們一般的太空飛行器要求就要高很多。


②.7分鐘

7分鐘指的是火星著陸巡視器接觸火星大氣層開始到到達火星表面所經歷的時間。 這7分鐘堪稱生死考驗。

航天科技集團八院火星探測器副總師饒煒說:國際上發了有19次火星著陸任務,真正成功的只有8次,所有的不成功,出問題的都出在這7分鐘裡面,因為這7分鐘,它進去的時候,它的速度大概在4.9公裡每秒,最後的7分鐘結束以後,它接觸火星表面應該是0.9米每秒,在這一過程中需要把它的速度降下來,它應該是一連串密集動作,需要按準點發出,它整個高度以及我們需要減速的高度才100多公裡,如果差一兩秒,那麼這個高度差就不夠了,所以對於這個的準確性要求特別高。

③.繞、落、巡

繞指的是:繞火星軌道運行。

落指的是:降落在火星表面。

巡指的是:在火星表面巡視。

這次是第一次探測行星,需要把繞、落、巡三件事全部做完。

首先,在設計層面,這就意味著在整個研製過程中,要把所有的不確定因素儘可能的暴露在設計範圍內。

另外,在試驗層面,就需要研製等人員把各種故障充分的進行測試、排列組合以去驗證整個探測器的自主處置能力。這個過程,工作量以及技術難度都是翻倍的。但是研製的周期並沒有翻倍,所以就需要在特定的時間內完成翻倍的工作量和翻倍技術難度的內容。

北京理工大學自動化學院院長夏元清說,包括巡航段、到火星環繞到著陸的過程成功率只有43%,但是到最後的急剎車階段連43%都不到。

03.去火星的價值和意義-探索

探索火星,不僅僅是有可能會發現外星文明、或者是移民,更可以促進科技開發,帶動各個產業的發展。

北京理工大學自動化學院院長夏元清說道:「現在還沒有人登上火星,如果誰第一個登上火星,國家自豪,我們個人也自豪。」

更多的「天問一號」相關信息在不斷被報導出來,我們這一輩人被前輩們引導著前進,無論你現在是一位學生,還是已畢業的工作或剛成家,還是已過古稀,未來的祖國輝煌都離不開你的力量。美好的祖國,你我共建。

江山雄姿英發,祖國繁榮昌盛;

未來光榮成就,待看吾輩報中華。

相關焦點

  • 天問一號傳來喜訊,上班路上不忘幹點大事
    天問一號傳來喜訊,上班路上不忘幹點大事。目前距離天問一號火星探測器發射已經過去一個月左右的時間,那麼這枚去往火星路上的中國火星探測器近況如何呢?最近它從距離地球823萬公裡處傳回了消息,天問一號在飛向火星的過程中也沒有歇著,一路上都在幹大事,最近它就完成了環繞器上火星磁強計、礦物光譜分析儀與中高解析度相機的自檢工作,並且各套設備均在平穩運行,面對這個喜訊,航天指揮室內傳來了一陣掌聲。
  • 1億千米!天問一號探測器飛出新裡程,飛向火星
    據國家航天局信息,截至8月28日10時08分,我國首次火星探測任務天問一號探測器飛行裡程達到1億千米,探測器姿態穩定、能源平衡,多個載荷完成自檢,確認設備狀態正常,相關工作正按計劃穩步推進。天問一號探測器已在軌飛行約36天,距離地球約1075萬千米。
  • 天問一號飛行裡程突破3億千米
    【最新:天問一號飛行裡程突破3億千米】從國家航天局獲悉:截至11月17日凌晨,我國首次火星探測任務天問一號探測器已在軌飛行116天,飛行裡程超過3億千米,距離地球約6380萬千米。天問一號計劃於2021年2月到達火星,實施火星捕獲,2021年5月擇機實施降軌,著陸巡視器與環繞器分離,軟著陸火星表面,火星車駛離著陸平臺,開展巡視探測等工作。火星,我們來了!(馮華、楊璐)聲明:轉載此文是出於傳遞更多信息之目的。若有來源標註錯誤或侵犯了您的合法權益,請作者持權屬證明與本網聯繫,我們將及時更正、刪除,謝謝。
  • 「天問一號」飛行裡程突破3億千米
    光明日報北京11月17日電 記者陳海波、通訊員楊璐從國家航天局獲悉,截至17日凌晨,我國首次火星探測任務「天問一號」探測器已在軌飛行116天,飛行裡程超過3億千米,距離地球約6380萬千米,按計劃將於2021年2月到達火星。  在軌飛行期間,「天問一號」已經完成三次中途修正和一次深空機動等飛控工作。
  • 「天問一號」探測器飛行裡程突破3億千米
    【「天問一號」探測器飛行裡程突破3億千米】記者從國家航天局獲悉,截至2020年11月17日凌晨,我國首次火星探測任務「天問一號」探測器已在軌飛行116天,飛行裡程突破3億千米,距離地球約6380萬千米。探測器姿態穩定,能源平衡,部分分系統完成自檢,各系統工作正常。
  • 天問一號探測器飛行裡程突破3億千米
    記者從國家航天局獲悉:截至2020年11月17日凌晨,我國首次火星探測任務天問一號探測器已在軌飛行116天,飛行裡程超過3億千米,距離地球約6380萬千米。探測器姿態穩定,能源平衡,部分分系統完成自檢,各系統工作正常。
  • 「天問一號」火星探測器飛行裡程突破1億千米
    新華社北京8月28日電(記者胡喆)記者從國家航天局獲悉,截至8月28日10時8分,我國首次火星探測任務「天問一號」探測器飛行裡程已達1億千米,探測器姿態穩定、能源平衡,多個載荷完成自檢,確認設備狀態正常,相關工作正按計劃穩步推進。目前,「天問一號」探測器已在軌飛行約36天,距離地球約1075萬千米。
  • 天問一號探測器飛行裡程突破3億千米
    記者從國家航天局獲悉,截至2020年11月17日凌晨,我國首次火星探測任務天問一號探測器已在軌飛行116天,飛行裡程超過3億千米,距離地球約6380萬千米。探測器姿態穩定,能源平衡,部分分系統完成自檢,各系統工作正常。
  • 天問一號飛行裡程達3億千米
    天問一號飛行裡程達3億千米】據國家航天局,截至今天凌晨,我國首次火星探測任務天問一號探測器,已在軌飛行116天,飛行裡程超過3億千米,距離地球約6380萬千米。天問一號計劃2021年2月到達火星,5月擇機實施降軌,軟著陸火星表面。離火星越來越近了!期待!
  • 天問一號飛行裡程達3億千米
    天問一號飛行裡程達3億千米】據國家航天局,截至今天凌晨,我國首次火星探測任務天問一號探測器,已在軌飛行116天,飛行裡程超過3億千米,距離地球約6380萬千米。天問一號計劃2021年2月到達火星,5月擇機實施降軌,軟著陸火星表面。離火星越來越近了!期待!
  • 天問一號火星探測器飛行裡程突破3億千米
    記者從中國國家航天局獲悉,截至2020年11月17日凌晨,中國首次火星探測任務天問一號探測器已在軌飛行116天,飛行裡程超過3億千米,距離地球約6380萬千米。天問一號探測器姿態穩定,能源平衡,部分分系統完成自檢,各系統工作正常。
  • 天問一號探測器在軌飛行116天 飛行裡程突破3億千米
    記者從國家航天局獲悉:截至2020年11月17日凌晨,我國首次火星探測任務天問一號探測器已在軌飛行116天,飛行裡程超過3億千米,距離地球約6380萬千米。探測器姿態穩定,能源平衡,部分分系統完成自檢,各系統工作正常。
  • 300萬公裡太空傳來喜訊,天問一號發動機點火,奔向火星無人能擋
    圖為天問一號探測器此前,中國成功發射了「天問一號」火星探測器,目前該探測器已經飛行了一段時間,離地球已經有300萬公裡遠,而在近日,300萬公裡外的太空傳來喜訊,在進入軌道後,天問一號發動機又點火,完成軌道修正,繼續飛向火星,這次再點火,讓天問一號再次亮出了實力,因為天問一號可以從300萬公裡外發回信號,其發動機還能自主點火,體現了中國先進的航天技術,看來天問一號奔向火星已經無人能擋了。
  • 天問一號火星探測器飛行裡程超3億千米
    媒體從中國國家航天局獲悉,截至2020年11月17日凌晨,中國首次火星探測任務天問一號探測器已在軌飛行116天,飛行裡程超過3億千米,距離地球約6380萬千米。天問一號探測器姿態穩定,能源平衡,部分分系統完成自檢,各系統工作正常。
  • 已經飛了1億千米,要想到達火星,天問一號還要邁過哪些坎?
    8月28日10時08分,我國首次火星探測任務天問一號探測器更新了一條朋友圈:飛行裡程已達到1億千米,探測器姿態穩定、能源平衡,多個載荷完成自檢,確認設備狀態正常,相關工作正按計劃穩步推進。天問一號探測器已在軌飛行約36天,距離地球約1075萬千米。
  • 天問一號探測器飛行裡程突破3億千米 各系統工作正常
    11 月 17 日消息 據人民日報報導,從國家航天局獲悉:截至 2020 年 11 月 17 日凌晨,我國首次火星探測任務天問一號探測器已在軌飛行 116 天,飛行裡程超過 3 億千米 , 距離地球約 6380 萬千米。
  • 天問一號累計飛行達1億千米
    從國家航天局獲悉,截至8月28日10時08分,我國首次火星探測任務天問一號探測器飛行裡程達到1億千米,探測器姿態穩定、能源平衡,多個載荷完成自檢,確認設備狀態正常,相關工作正按計劃穩步推進。 天問一號探測器已在軌飛行約36天,距離地球約1075萬千米。
  • 國家航天局:天問一號火星探測器飛行裡程突破1億千米
    本報北京8月29日電記者陳海波、通訊員李晨從國家航天局獲悉,截至8月28日10時08分,我國首次火星探測任務天問一號探測器飛行裡程達到1億千米,探測器姿態穩定、能源平衡,多個載荷完成自檢,確認設備狀態正常,相關工作正按計劃穩步推進。據了解,天問一號探測器已在軌飛行約36天,距離地球約1075萬千米。
  • 「天問一號」需要飛多遠?
    天問一號飛行裡程突破4億千米 計劃今年進入環火軌道並著陸火星記者從國家航天局獲悉,截至今天(1月3日)6時,我國首次火星探測任務「天問一號」火星探測器已經在軌飛行約163天,飛行裡程突破4億千米,距離地球接近1.3億千米,距離火星約830萬千米。探測器姿態穩定,按計劃將在一個多月後實施近火制動,進入環火軌道,準備著陸火星。
  • 剛剛,天問一號探測器累計飛行1億千米
    ◎ 李晨 科技日報記者 付毅飛記者從國家航天局獲悉,截至8月28日10時08分,我國首次火星探測任務天問一號探測器飛行裡程達到1億千米,探測器姿態穩定、能源平衡,多個載荷完成自檢,確認設備狀態正常,相關工作正按計劃穩步推進。