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喂,火星见!中国首次火星探测之旅启程,一文看懂

2020-07-23   21Tech   21Tech   

2020年7月23日12时41分,我国在海南文昌航天发射场,使用长征五号遥四运载火箭将我国第一颗火星探测器“天问一号”发射升空,随后“天问一号”顺利进入预定轨道——

中国首次火星探测器发射任务取得圆满成功!中国从此迈入“行星探测”时代!

图:环球时报

我国此次火星探测任务将首次实现火星探测器发射“绕、落、寻”一步到位,这是其他国家第一次实施火星探测从未有过的,面临的挑战也是前所未有。

我国的火星探测器发射任务“天问”的名称取自屈原的长诗《天问》:

遂古之初,谁传道之?

上下未形,何由考之?

图:环球时报,摄影:史悦

飞行约7个月抵达火星

按照计划,天问一号探测器将由运载火箭送入地火转移轨道,飞行约7个月抵达火星。经历火星捕获、火星停泊后,着陆巡视器将与环绕器分离,进入火星大气。着陆巡视器成功着陆后,火星车驶离着陆平台,搭载的科学载荷开机,开始火星表面巡视探测。

天问一号1:1着陆平台(右)和火星车(左)。资料图

火星探测的难点在哪?

1.距离遥远。火星距离地球在5600万—4亿千米之间,且变化区间大。此外,火星与地球并不处在同一平面内,轨道设计难度可想而知。

2.窗口难得。根据地火在太阳系的相对运动关系,约26个月出现一次从地球发射探测器到火星的机会,这就是所谓的“窗口期”,一旦错过就需要等待两年多。

3.需要强力运载火箭。前往火星,不仅需要摆脱地球引力,还需要摆脱太阳的强大引力,这意味着更强力的运载火箭是探测火星的先决条件。

4.着陆难度大。火星大气密度仅为地球的1%左右,可以利用它对探测器进行减速,但过程中会产生高达2000摄氏度的热量。火星着陆器既需要隔热罩隔绝热量,还需要配备减速、降落伞进一步减速。

5.着陆区域与时机的选择。火星表面沟壑纵横,砂砾遍布,对着陆点的选择和火星车的路径规划提出了更高的要求。

天问一号的数字密码

全球第47个火星探测器

“天问一号”是中国航天第369次发射。

其实,人类对火星的探测,早已付诸实践。据南都大数据研究院梳理发现,截至7月23日,包括前苏联在内,全球已有8个航天局共向火星发射了47个探测器。

截至2020年7月23日全球发射火星探测器数量。

目前,全球发射火星探测器最多的是美国,有21个。

梳理人类发射的火星探测器,目前在轨工作的只有17.8%,也就是说,82.2%的火星探测器处于失效状态了。

为什么要选择探测火星?因为它很独特!

火星比地球小,赤道半径、平均直径约为地球的一半,体积在太阳系中列第七位,相当于地球的15%,质量约为地球的10.8%,表面重力加速度为地球的38%。

火星干旱,多岩石,寒冷且看似毫无生气,岩石、砂土和天空是红色或粉红色的,因此经常被称作“红色的星球”。火星上还有两个“月亮”:Phobos和Deimos,这是希腊神话中战神两个儿子的名字,它们是火星的小卫星。

地球与火星(图片来源:NASA)

它拥有太阳系中最大、最高的火山——奥林巴斯山,足足比地球上最高的莫纳基亚火山还高出15.5公里;它拥有最深的峡谷,深度达7公里,是地球上最深的峡谷的近4倍;它还拥有疯狂的天气和温度模式,是终极寂寞的星球目的地,地球上平均温度13.9 ºC,而火星上平均温度是-62.8 ºC……

尽管如此,火星仍是太阳系中与地球最相似的一颗行星。

人类不断探索火星,提供了可能回答生命问题的起源和演变机会,更想着一天火星可能成为人类生存目的地。

中国的航天之路

中国走出了“一条奋起直追的航天之路”。50年前的1970年4月24日,中国首次成功发射“东方红一号”卫星,中华民族开始铸造起自己的航天丰碑,截至2020年7月20日中国航天发射368次,成功率超过90%。

值得一提是,2019年在102箭、492个航天器的世界航天发射版图中,中国航天以全年34次发射成绩再次占据榜首,2020年有望突破40次,达到历史新高。2020年截至7月20日世界航天发射已有52次,中国就有19次,其中成功16次。

1970年以来中国历年航天发射数量

建立火星基地或许已经不远了

不过,我们也要正视差距,美国人登月都是50年前的事了,全球范围内也只有美国的探测器成功登陆火星地表。中国航天人用一次又一次的成就证明:从“零”开始,自力更生、自主创新,攻克前行路上的每一个难关,就能实现梦想。

星空浩瀚无比,探索永无止境。“站在2020年这个时点眺望这颗红色星球,这可能是人类有史以来火星探索最辉煌和繁盛的时期”,正如《火星探测六十年:一切过往,皆为序章》文章所言:在诸多探测数据积累之下,如今对火星的认识早已今非昔比。人类何时采集火星样品送回地球研究?何时在火星建立或短期或长久火星基地?或许这一天已经不远了。

来源:环球时报、央视新闻客户端、新闻联播、南方都市报(nddaily, 霍健斌 冷锋 黄璐)、南都大数据研究院

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