千年天问 梦圆火星!我国星际探测征程迈出重要一步

作者:admin发表于:2021-05-17

北京5月15日电  题:千年天问 梦圆火星——我国星际勘探征途迈出重要一步

记者胡喆、陈席元、徐鹏航

“天何所沓?十二焉分?日月安属?列星安陈?”两千多年前,诗人屈原仰视天穹,宣布“天问”。两千多年后,以屈原长诗命名的天问一号勘探器在火星乌托邦平原南部预选着陆区,完结了一次教科书式的精准着陆,在火星上初次留下我国人的印迹,迈出了我国星际勘探征途的重要一步。

在太空中长途行进295天,天问一号一路走来阅历了哪些激动人心的时间?着陆火星后还有哪些使命和亮点?

奔火之路 殊为不易

2020年7月23日,我国初次火星勘探使命天问一号勘探器在文昌航天发射场搭载长征五号遥四运载火箭成功发射。

自发射以来,天问一号阅历了地火搬运段、制动捕获段、环火飞翔段等飞翔进程,成功完结火星制动捕获,完结了“绕、着、巡”三大方针中盘绕勘探方针。

在地火搬运期间,天问一号完结了地月成像、四次半途批改、深空自拍、深空机动等一系列操作,至今令人形象深入。

——厚意回望,拍照地月合影。2020年7月27日,盘绕器在飞离地球约120万公里处回望地球,使用光学导航灵敏器对地球、月球成像,获取了明晰地月合影。在这幅是非合影图画中,地球与月球一大一小,均呈新月状,在苍茫世界中交相辉映。

——轨迹批改,让天问飞得更稳。天问一号先后完结了四次半途轨迹批改,对3000N发动机及120N、25N推力器的在轨功能、作业形式进行了全面验证。

——深空自拍,五星红旗闪烁太空。2020年10月1日,国家航天局发布了天问一号勘探器飞翔图画,图上的五星红旗光芒耀眼,呈现出艳丽的我国红,这是我国勘探器选用别离丈量传感器完结初次深空自拍。

——首拍火星,成功获取我国首幅近火图画。2021年2月5日,国家航天局发布了天问一号在间隔火星约220万公里处,获取的首幅火星图画。本次成像选用盘绕器高分辨率相机的是非成像形式。

——近火制动,盘绕火星成功。2021年2月10日,天问一号勘探器施行近火制动,3000N发动机开机作业约15分钟,勘探器顺畅进入近火点高度约400公里,远火点高度180000公里,周期约10天,倾角约10度的大椭圆环火轨迹,成为我国第一颗人工火星卫星,完结“绕、着、巡”第一步“绕”的方针,盘绕火星获得成功。

2021年2月12日,国家航天局发布天问一号制动捕获进程动态印象,火星大气层及外表描摹明晰可见。

2021年2月24日,天问一号勘探器成功施行第三次近火制动,进入周期2个火星日的火星停靠轨迹后,对火星打开全球遥感勘探,并对预选着陆区进行详查,勘探剖析地势地貌、沙尘气候等,为着陆火星做准备。

踏上火星 感觉良好

被火星成功捕获今后,天问一号经过几个月的休养生息总算敞开了第二阶段使命——“着陆”。火星的北半球多平原,南半球多山地,此次火星软着陆的地址就挑选在火星北半球乌托邦平原的南部。

整个下降进程大致分为“进入—减速—软着陆”三步。航天科技集团五院全体规划部火星勘探器全体主任规划师王闯介绍,天问一号在进入火星大气层今后首要凭借火星大气,进行气动减速,这个进程它克服了高温文姿势误差,气动减速完结后天问一号的下降速度也减掉了90%左右。

紧接着天问一号翻开下降伞降速,当速度降至100米每秒时,天问一号经过反推发动机进行减速,由大气减速阶段进入动力减速阶段。

在间隔火星外表100米时天问一号进入悬停阶段,完结精避障弛缓速下降后,着陆巡视器在缓冲组织的维护下,抵达坐落火星东经109.9°北纬25.1°的着陆点。

总的来说,整个进程天问一号在9分钟内将约2万千米每小时的速度降到0。值得一提的是,尽管此前我国已有月表着陆阅历,可是此次天问一号火星软着陆使命愈加困难。

专家告知记者,一方面火星外表存在大气,因而火星比月球外表有更杂乱的环境;另一方面火星离地球间隔愈加悠远,通讯时延到达20分钟左右,因而整个着陆进程相距悠远的地表来不及做任何处置,只能靠天问一号自主完结,阅历“存亡九分钟”。

航天科技集团五院全体规划部火星巡视器全体主任规划师陈百超表明,天问一号是我国初次火星勘探使命,对火星的环境,特别是大气等参数,咱们没有一手数据,所以相当于咱们到了一个彻底不知道的环境,难度和应战可想而知。

着陆火星 使命非凡

成功着陆后,“绕、着、巡”的串联使命总算进行到最后一步。首要,着陆器将着陆信息经过盘绕器转发地上,先后完结坡道及太阳翼天线打开,火星车在第一时间将成功打开的音讯传回地上。全部安排妥当后,回禄号火星车将自主驶离着陆器,抵达火星外表,敞开新的征途。

勘探火星不仅是工程使命的打破,更是行星科学范畴的打破。

除了惯例的通讯、能量来历、支撑结构、动力系统等部格外,天问一号全体上携带了13种科学载荷,其间7个在火星上空的盘绕器上,分别是中分辨率相机、高分辨率相机、次表层勘探雷达、火星矿藏光谱勘探仪、火星磁强计、火星离子与中性粒子剖析仪、火星能量粒子剖析仪。6台散布在火星车上,分别是多光谱相机、次表层勘探雷达、火星外表成分勘探仪、火星外表磁场勘探仪、火星气候丈量仪、地势相机。

它们共有五大使命,首要触及火星空间环境、地表描摹特征、土壤表层结构等研讨,将给我国带来勘探火星的一手资料。其间,与气候有关的研讨项目将搜集有关温度、气压、风速和风向的大气数据,并研讨火星的磁场和重力场,这些也将回答咱们的疑问——火星究竟是什么样的气候。

“天问一号成功着陆火星,成为我国星际勘探征途上具有里程碑含义的重要一步。”我国初次火星勘探使命工程总规划师张荣桥表明,经过六年的科研攻关,发射场百余天的据守,以及295天的飞翔操控,天问一号完结了一次教科书式的精准着陆,展现了我国深空勘探技能的先进才能,表现了咱们集中力量办大事的准则优势。

后续,除了火星车要在火星外表进行巡视勘探外,天问一号盘绕器也将持续作业。天问一号勘探器副总指挥张玉花告知记者,盘绕器将在完结着陆进程的中继通讯使命后,在周期为两个火星日的停靠轨迹上运转一圈,之后在近火点施行变轨机动,将轨迹变为周期为三分之一个火星日的中继轨迹,这样一个火星日内,盘绕器可为火星车供给一次近火点中继通讯和一次远火点中继通讯,为后续的巡视勘探使命供给信息传输服务。

火神“回禄” 荒野求生

火星的环境是出了名的恶劣,要想完结使命,火星车首要得存活下来。这就需求回禄号满足强壮。

我国曾数次拜访月球,积累了名贵的阅历。但月球与火星最大的不同,便在于月表近乎真空,而火星有大气层,这大大增加了勘探火星的难度。

假如仅仅看图片,火星的地貌好像与地球上的沙漠戈壁无异。事实上,火星上的风速可达每秒180米,这几乎是地球上特大飓风风速的三倍还多。暴风会掀起很多的沙尘、石块,构成特大沙暴,让回禄号的眼睛蒙尘、翅膀不再灵敏。

面临这样的状况,规划师们使用了一种新资料,这种资料不易沾上尘埃,即便沾上,也能够经过振荡将其抖落。火星外表还布满着石块等障碍物,这就使得火星车的行进需求愈加“小心谨慎”,避免被障碍物卡住形成操作的迟滞。

那么怎么让火星车的每一步都走得愈加保险呢?在北京的实验室中,有一台如出一辙的火星车。当在火星上遇到杂乱的路况时,地球上的火星车将对火星路况进行模仿行进,承认无误后才会宣布指令。

依照方案,90个火星日后,火星车将完毕巡视勘探作业,盘绕器也将进行轨迹调整,然后打开盘绕科学勘探。

在航天科技集团五院全体规划部天问一号勘探器副总规划师贾阳的案头,摆放着一枚精巧无比的蓝色蝴蝶标本。据贾阳泄漏,火星车的规划创意,正是来自这枚蝴蝶——无线电成了它的复眼,天线成了它的触须,而火星车的车标,规划创意也是来自800年前的印章文物。科学和诗意,在这一刻融合、提高。

全球注目的回禄号这只“火星蝴蝶”,后续又会给人们带来什么意想不到的发现和惊喜呢?请咱们一同拭目而待吧!