火星探測器天問一号有什麼意義?火星,地球的“孿生兄弟”,一顆具有大氣與氣候的類地行星,來自中國的客人——“天問一号”探測器正來看你了,我來為大家講解一下關于火星探測器天問一号有什麼意義?跟着小編一起來看一看吧!
火星,地球的“孿生兄弟”,一顆具有大氣與氣候的類地行星,來自中國的客人——“天問一号”探測器正來看你了!
7月23日,中國首次火星自主探測之旅開啟,“天問一号”将帶着火星環繞、着陸和巡視探測三大任務向深空出發,奔赴火星。這也是中國航天第369次發射。
其實,人類對火星的探測,早已付諸實踐。南都大數據研究院梳理發現,截至7月23日,包括前蘇聯在内,全球已有8個航天局共向火星發射了47個探測器。
截至2020年7月23日全球發射火星探測器數量。
發射火星探測器最多的是美國
目前,全球發射火星探測器最多的是美國,有21個,而美國最近一次是2018年5月5日“洞察号”發射升空,經過205天的旅行,航行4.84億公裡,同年11月27日淩晨3時54分着陸火星。
除了中國“天問一号”,阿聯酋“希望号”火星探測器7月20日已經在日本種子島航天中心發射升空,預計2021年阿聯酋成立50周年時進入火星軌道。而美國國家航空航天局計劃7月30日向火星發射“毅力号”火星探測器。
為何大家都趕在這段時間發射
為什麼大家都趕在這段時間發射火星探測器呢?
這裡就要科普一個天文現象——火星沖日,火星、地球、太陽幾乎排成一列,地球位于太陽與火星之間。也就是說,這段時間去火星“又快又便宜”,正是探測器飛往火星的窗口間隔時間,而且持續時間約1個月左右,錯過了又要等23.6個月才能等來下次窗口期。
縱觀人類火星探測之旅,抵達火星最長花費300多天,最短也要160多天。因為火星離我們很遠,雖然它是太陽系中最容易接近的地方,但與太陽平均距離為2.3億公裡。
理論上火星與地球最近距離約為5500萬公裡,但兩者之間近距離接觸大約每15年才出現一次。而且,探測器并非隻要直線飛行5500萬公裡就到達火星,因為地球火星不會靜止不動,探測器先要被送入一個大橢圓軌道,即“霍曼轉移軌道”,經過多次變軌,依靠弧形軌道靠近被火星引力捕捉。
火星上擁有瘋狂天氣與溫度模式
為什麼要選擇探測火星?因為它很獨特!
火星比地球小,赤道半徑、平均直徑約為地球的一半,體積在太陽系中列第七位,相當于地球的15%,質量約為地球的10.8%,表面重力加速度為地球的38%。
火星幹旱,多岩石,寒冷且看似毫無生氣,岩石、砂土和天空是紅色或粉紅色的,因此經常被稱作“紅色的星球”。火星上還有兩個“月亮”:Phobos和Deimos,這是希臘神話中戰神兩個兒子的名字,它們是火星的小衛星。
它擁有太陽系中最大、最高的火山——奧林巴斯山,足足比地球上最高的莫納基亞火山還高出15.5公裡;它擁有最深的峽谷,深度達7公裡,是地球上最深的峽谷的近4倍;它還擁有瘋狂的天氣和溫度模式,是終極寂寞的星球目的地,地球上平均溫度13.9 ºC,而火星上平均溫度是-62.8 ºC……
盡管如此,火星仍是太陽系中與地球最相似的一顆行星。
人類不斷探索火星,提供了可能回答生命問題的起源和演變機會,更想着一天火星可能成為人類生存目的地。
82.2%火星探測器已經失效了
前蘇聯是最先開始對火星進行近距離研究,美國的火星探路者号是人類第一個登陸火星的探測器。南都大數據研究院梳理2020年7月20日以前的火星探測器發射,包括部分成功在内成功率僅42.2%,失敗率達57.8%。其中,前蘇聯18次火星探測器,盡管“火星3号”是第一個成功軟着陸火星表面的探測器,落到地面活了20秒,卻連一張照片都沒有發回,18次探測皆以失敗告終。
最早傳回火星照片的是1964年11月28日發射的美國“水手4号”探測器,拍攝了21張照片,成為人類首個飛掠火星并傳回火星照片的探測器。不過,“水手4号”的探測結果分析,也打破了人類對火星人的幻想,相比于地球,火星上沒有支持火星人生命存在的證據。之後的“水手6号”發回75張照片,“水手7号”發回126張照片。
到了1971年的火星發射窗口,激烈的“火星争奪賽”又起,短短21天時間相繼發射5顆火星環繞器,但隻有1971年5月30日發射的美國“水手9号”,在1971年11月14日進入環火星軌道,更是發回7329張照片,成為第一顆人造火星衛星。梳理人類發射的火星探測器,目前在軌工作的隻有17.8%,也就是說,82.2%的火星探測器處于失效狀态了。
2020年7月20日以前發射火星探測器目前運行狀态。
2020年世界航天發射已有52次
中國首次火星探測任務立項是2016年1月11日正式批複。早在2011年11月8日,搭載着中國“螢火一号”的俄羅斯“福布斯-土壤号”采樣返回探測器發射升空,但因變軌出故障而失敗。
2020年4月24日,中國行星探測任務被命名為“天問系列”,首次火星探測任務被命名為“天問一号”,7月23日發射升空。
中國走出了“一條奮起直追的航天之路”。50年前的1970年4月24日,中國首次成功發射“東方紅一号”衛星,中華民族開始鑄造起自己的航天豐碑,截至2020年7月20日中國航天發射368次,成功率超過90%。
值得一提是,2019年在102箭、492個航天器的世界航天發射版圖中,中國航天以全年34次發射成績再次占據榜首,2020年有望突破40次,達到曆史新高。2020年截至7月20日世界航天發射已有52次,中國就有19次,其中成功16次。
1970年以來中國曆年航天發射數量。
建立火星基地或許已經不遠了
不過,我們也要正視差距,美國人登月都是50年前的事了,全球範圍内也隻有美國的探測器成功登陸火星地表。中國航天人用一次又一次的成就證明:從“零”開始,自力更生、自主創新,攻克前行路上的每一個難關,就能實現夢想。
“馮翼惟像,何以識之?明明暗暗,惟時何為?”兩千三百年前,詩人屈原向混沌不明的宇宙發出來自古代中國的疑問。兩千多年後,一個以他詩作命名、結合人類智慧的探測器,将帶着他的問題和探索真理的精神,向紅色星球進發。
星空浩瀚無比,探索永無止境。“站在2020年這個時點眺望這顆紅色星球,這可能是人類有史以來火星探索最輝煌和繁盛的時期”,正如《火星探測六十年:一切過往,皆為序章》文章所言:在諸多探測數據積累之下,如今對火星的認識早已今非昔比。人類何時采集火星樣品送回地球研究?何時在火星建立或短期或長久火星基地?或許這一天已經不遠了。
出品:南都大數據研究院
數據采集分析:袁炯賢 實習生 黃芮雯
設計:何欣
數據來源:中國國家航天局官網、美國航天局官網
愛航天網、航天愛好者網等
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