火星可能是未來人類延續文明的目的地,登陸火星有四個難點

2020-09-10 卷裡人生

火星是地球的&34;,還可能是未來人類延續文明的目的地,今年夏天,我國的火星探測器已出發了,為什麼要把行星探測的第一站放在火星?其實,火星不是離我們最近的行星,金星其實比火星離地球還近一點,但是,金星的條件比較惡劣,它離太陽更近,表面溫度高達480攝氏度,所以不適合探測,而且相對於其它行星來說,火星探測相對比較簡單,另外,從大家對行星的興趣來說,火星更具有傳奇色彩。

目前對火星的探索方式有4種:分別是在火星附近飛過、環繞火星探測、在火星表面著陸、在火星上行走巡視,這一次我國探測器將一口氣完成&34;、&34;、&34;這三項任務,探測器攜帶了著陸巡視器、地形相機、探測雷達、磁強器、多光譜相機、礦物光譜分析儀、表明成分探測儀、磁場探測儀、氣象測量儀等高精尖儀器,這些硬核設備加起來有5噸重,傳回的數據量非常多,科學家在這個上面可能會很多發現。

月亮距地球為38.5萬公裡,月球探測器的發射窗口每個月都會出現,隨時都可以飛上月球去,但登陸火星就不一樣了,火星和地球有著各自的公轉軌道,各走各的路,所以它們之間的距離是動態的,最近的直線距離是5500萬公裡,而最遠的時候能達到4億公裡,這個距離給探索增加了不少難度,火星與地球平均每26個月才接近一次,也就是2年多才有一個能發射探測器的窗口期,要在火星和地球接近的幾個月前探測器就要出發。

登陸火星有四個難點,現在的地球人還不能在任何時候都能夠發射探測器到火星上去,它需要一個最佳時間段,因為火星和地球都是環繞著太陽公轉,如果火星繞到太陽的背面去了,那就離我們太遠了,所以要選火星、地球、太陽連成一條直線的時候,這個狀態叫做&34;,此時火星離地球最近,直線距離約為5500萬公裡,每隔26個月才形成這種位置狀態,也就是2年多才有一個發射探測器的最佳窗口期,如果錯過了這個窗口期,得等到2年多以後才能發射,這是難點之一。

難點二,本次火星探測,要一次性完成&34;、&34;、&34;這三個任務,&34;是要通過長徵五號把探測器送入地球預定軌道,火星距地球較遠,探測器要在途中要進行點火加速,通過軌道轉移,最終進入到環繞火星的軌道;&34;就是著陸器要安全地降落在火星表面上,&34;就是火星車要進行巡視和探測的任務,然後再把數據傳回來,這三步放在一起走,是全球首次嘗試,難度很大。

難點三,火星和地球距離太遠,距離相對較近的時候也有5500萬公裡,所以探測器以超高的速度奔向火星,大概要經過7個多月的時間才能夠到達火星的軌道,然後著陸,這就產生一個問題,就是探測器以這麼高的速度飛行,要進行軟著陸,探測器速度從每秒鐘5千米的速度降到0,而整個的剎車過程僅有7分鐘的時間,而且與地球距離又遠,電子信號傳遞到地球的已經是十幾分鐘後了,所以無法進行遠程操控,完全由探測器進行自主剎車,這是最難的7分鐘,美、蘇的大部分探測器都是在這個環節失敗了,所以&34;的最終勝利,那還得等到7個多月之後。

難點四,剛才說了,因為距離太遠,無線電指令會產生高延遲,而高探測器遇到的不確定性就增加了,比如說降落的時候要是遇到大石頭、或者突然颳起沙塵暴了等這些突發的問題,科學家在地球遙控指揮處理也來不及,信號一去一回需要約半個小時,所以只能全靠火星車智能的自主選擇,一切全靠它自己了,這個相對來說很困難。

這次的火星車的設計壽命是90個火星日,一個火星日和地球的一天是差不多的,約為24個小時37分鐘,所以,它要工作92天左右,在這段時間裡它要自力更生,克服各種困難自行工作,可惜的是,火星車執行完任務之後只能永久的留在火星上了,現在不能夠實現收回,希望此次我國的「天問一號」一路平安,期待它安全降落和順利工作的消息。

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