對祝融号登陸火星的思考?新京報貝殼财經訊(記者 羅亦丹)北京時間5月15日7時18分, 天問一号着陸巡視器成功着陸于火星烏托邦平原南部預選着陸區,我國首次火星探測任務着陸火星取得圓滿成功後續,着陸器上搭載的“祝融号”火星車将依次開展對着陸點全局成像、自檢、駛離着陸平台并開展巡視探測,現在小編就來說說關于對祝融号登陸火星的思考?下面内容希望能幫助到你,我們來一起看看吧!
新京報貝殼财經訊(記者 羅亦丹)北京時間5月15日7時18分, 天問一号着陸巡視器成功着陸于火星烏托邦平原南部預選着陸區,我國首次火星探測任務着陸火星取得圓滿成功。後續,着陸器上搭載的“祝融号”火星車将依次開展對着陸點全局成像、自檢、駛離着陸平台并開展巡視探測。
從發射、抵達、入軌變軌到降落火星,“天問一号”是如何完成這一艱巨任務的?對此新京報貝殼财經記者采訪了航天領域專業人士進行了解讀。
發射 抵達
天問一号6個月抵達火星
根據航天局官網信息,我國首次火星探測任務于2016年正式批複立項。北京時間2020年7月23日,“天問一号”搭載長征五号遙四火箭在中國文昌航天發射場發射升空。
“對于從地球至火星的深空航行而言,火星探測器的飛行速度與軌道幾乎是确定的,基本都要走‘霍曼轉移軌道’。”航天領域專業人士告訴新京報貝殼财經記者,“在該軌道内,探測器突破第二宇宙速度(即脫離地球引力)後,首先進入一個環繞太陽運動的大橢圓軌道,該軌道的飛行軌迹剛好與火星軌道内切,當算準發射時間後,探測器飛抵火星軌道時火星也正好運行到,此時探測器通過發動機進行減速,從而被火星引力捕獲。 ”
2021年2月10日19時52分,中國航天科技集團宣布,中國首次火星探測任務天問一号探測器實施近火捕獲制動,環繞器3000N軌控發動機點火工作約15分鐘,探測器順利進入近火點高度約400千米,周期約10個地球日,傾角約10°的大橢圓環火軌道,成為我國第一顆人造火星衛星。
入軌 變軌
為何從10°傾角變為90°傾角?
值得注意的是,抵達火星軌道後,天問一号還進行了一次變軌。2月15日17時,中國航天科技集團宣布天問一号探測器成功實施捕獲軌道遠火點平面機動,将軌道調整為經過火星兩極的環火軌道,并将近火點高度調整至約265千米。後續,探測器還将通過數次軌道調整,進入火星停泊軌道。
“10°傾角是指環火軌道與火星赤道平面的傾角為10°。”航天領域專業人士對新京報貝殼财經記者表示,之所以選擇低傾角進入火星,是因為火星和地球都會在一個幾乎相同的平面圍繞太陽運動,以低傾角方式進入軌道可以減少很多幹擾,最簡單、效率最高。
不過,進入軌道後若一直以10°傾角軌道運動,就隻能觀測到火星赤道南北10°左右的區域,此時必須進行變軌,當轉為繞火星兩極的約90°傾角後,就可以觀測到火星的全部區域。此外,由于天問一号此次着陸的區域在北邊烏托邦平原處,大概在30°以上的位置,所以必須調整成高傾角軌道,否則不可能在這一地方着陸。
登陸 探測
國家航天局官網發文稱,淩晨1時許,天問一号探測器在停泊軌道實施降軌,機動至火星進入軌道。4時許,着陸巡視器與環繞器分離,曆經約3小時飛行後,進入火星大氣,經過約9分鐘的減速、懸停避障和緩沖,成功軟着陸于預選着陸區。
航天專家介紹,天問一号探測器的組成部分包括環繞器與着陸器,在着陸器降落火星之前,環繞器必須留在火星軌道之上。這是因為天問一号是我國首次執行火星探測任務,必須把環繞器留在軌道上做“中繼器”之用。
專家表示,由于火星車無法攜帶滿足與地球通信的大型天線,着陸到火星表面後,不可能直接與地球通信,此時必須通過環繞器中繼的方式與地球通信,即火星車把信号發給火星環繞器,環繞器再發給地球。
根據國家航天局信息,兩器分離約30分鐘後,環繞器進行升軌,返回停泊軌道,為着陸巡視器提供中繼通信。後續,“祝融号”火星車将依次開展對着陸點全局成像、自檢、駛離着陸平台并開展巡視探測。
據了解,在着陸過程中,天問一号選擇的是火箭反推懸停降落技術。航天專家向貝殼财經記者介紹,在火箭反推懸停降落技術中,反推火箭會一直工作到降落火星表面。有巨大(相對着陸器本身體積)的燃料罐和反推火箭,各種傳感系統也裝在着陸器底部。
國家航天局表示,火星探測風險高、難度大,探測任務面臨行星際空間環境、火星稀薄大氣、火星地形地貌等挑戰,同時受遠距離、長時延的影響,着陸階段存在環境不确定、着陸程序複雜、地面無法幹預等難點。天問一号任務突破了第二宇宙速度發射、行星際飛行及測控通信、地外行星軟着陸等關鍵技術,實現了我國首次地外行星着陸,是中國航天事業發展中又一具有重大意義的裡程碑。
新京報貝殼财經記者 羅亦丹 編輯 王進雨 嶽彩周 校對 李項玲
來源:新京報網
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