焦点访谈:“天问一号”要成功奔向火星,还得闯多少关?

7月

焦点访谈:“天问一号”要成功奔向火星,还得闯多少关?

焦点访谈:“天问一号”要成功奔向火星,还得闯多少关?
央视网音讯(焦点访谈):2020年7月23日12时41分,在海南文昌航天发射场,长征五号遥四运载火箭将我国初次火星勘探使命“天问一号”勘探器送往太空。天问奔火,迈出了我国自主翻开行星勘探的第一步。一切顺畅的话,“天问一号”将在太空中飞翔大约7个月后抵达火星邻近,经过“刹车”完结火星捕获,进入环火星轨迹,并择机翻开着陆、巡视等使命,进行火星科学勘探。  7月23日正午,长征五号火箭搭载着“天问一号”火星勘探器在发射升空2000多秒后抵达每秒11.2千米的速度,勘探器与火箭顺畅别离。  这是我国火箭迄今为止飞出的最快速度,也是航天器要脱节地球引力,进入太阳系的最小速度。不过要把勘探器成功送入火星轨迹,速度合格仅仅最基本的要求。由于火星和地球都在绕着太阳公转,速度并不共同,因而,两颗星球之间的相对方位常常在改变。间隔最远时超越4亿公里,最近时也有5500万公里,当地球和火星都绕行到太阳的同一侧时,间隔相对较近,适宜发射火星勘探器。本年的7月下旬到8月上旬正是这样一个最佳窗口期,一旦错失,只能等2022年才干再有机遇。为了保证在这段时刻将勘探器精确发射入轨迹,要做好万全的预备。  我国航天科技集团一院长征五号运载火箭副主任规划师刘秉说:“地球和火星之间的相对方位是实时在改变的,在打靶的时分是打的一个移动靶,差之毫厘,谬之千里,要求精确度十分高。在以往发射使命中直接向火箭的计算机注入一条轨迹参数就能够了,现在是每天都有3条轨迹,能够完结接连14天都有发射机遇,这样的话便是42条轨迹。”  42条发射轨迹,终究的意图都是要把勘探器从地球工作的轨迹送入火星工作的轨迹,挑选的并不是间隔最短的道路,而是最节约燃料的道路。火箭把勘探器发射送入空中、甩到地火搬运轨迹后,地上操控人员不断调整火星勘探器的飞翔方向,逐步接近火星,并终究抵达火星。  刘秉说:“就像两辆并行工作的车相同,相当于咱们把飞翔器从地球这辆车上发射到火星这辆车上,火星勘探器具有半途批改,自动调整自己轨迹的才干,快到火星这辆车的时分,火星这辆车刚好也出现在了这个方位。”  火星自古便是人类调查天象时最重要的观测方针之一,由于与其他星球比较,色彩呈暗红色,且在空中的方位常常改变,东西方都一度对火星敬而远之。但跟着天文学的不断发展,科学家们却发现,火星并非不可捉摸,在整个太阳系中,火星是与地球环境最类似的行星,也是最有可能有生命存在的行星。跟着科技的不断进步,从上世纪60年代起,人类开端了使用航天器实地根究火星的旅程。  1960年,苏联发射了人类第一个火星勘探器“火星1A号”。  1965年,美国“水手4号”火星勘探器第一次传回火星图画。  1975年,美国“海盗1号”火星勘探器初次成功着陆并翻开作业。  1997年,美国“旅居者号”成为首个翻开作业的火星车。  2004年,美国“时机号”火星车登陆火星,作业15年,是执行使命时刻最久的火星勘探器。  2020年,我国人也踏上了去往火星的旅程。  揭开生命之谜,根究世界奥妙,是人类从古至今最大的寻求之一。“日月安属?列星安陈?”2300多年前,屈原在《天问》一诗中就宣布过对世界万物根究之问,此次火星勘探器也以这首充溢猎奇的长诗“天问”来命名。从本年7月发射后,火星勘探器将飞翔7个月左右时刻,在下一年2月初抵达火星, 到时勘探器与地球间的间隔将抵达1.9亿公里。这么远的间隔,信号衰减很大,使得两头的信号接纳愈加困难,一起,通讯会产生10分钟左右的延时,地上无法实时给勘探器的动作宣布指令。  在我国天问一号勘探器升空之前,世界各国现已进行了40屡次火星勘探使命。可是在这40屡次测验中,仅有对折成功。深空根究的难度,可想而知。  此前,各国的火星勘探使命一般都选用按部就班的办法,先盘绕勘探,再开释着陆器到火星外表勘探。作为我国初次火星勘探使命,“天问一号”一次勘探就方案完结三大使命,盘绕火星飞翔、在火星外表着陆以及在火星进步行巡视。一次发射完结多项使命,能够赶超世界其他国家在火星勘探上的进展,但技能更杂乱、危险也更大,此前也经过了重复证明和考量。  一次勘探要完结三个使命,火星勘探器首要也由三部分组成。其间上半部分的钝头体为保护罩,着陆器和火星车包裹在保护罩内,带有喷嘴的下半部分为盘绕器。假如能够成功进入火星卫星轨迹,盘绕器和着陆器将别离,盘绕器留在轨迹进步行为期一年的勘探使命,着陆器则将在之后挑选适宜机遇下降至火星外表。  刘彤杰:“着陆渠道也叫着陆器,它和火星车加起来是1300公斤,着陆渠道载着火星车要完结进入大气、减速、下降、落在火星外表上,这是它最大的使命。”  在整个使命中,“天问一号”着陆器登陆火星外表是最让人等候的环节之一,也是难度最高的使命之一。从地球动身一路奔向火星的途中,勘探器将一向处于高速飞翔状况,要想成功着陆,着陆器要穿越火星淡薄的大气层,将与火星的相对速度从每秒4.8公里降至零。虽然这个进程只要七八分钟,由于电磁屏蔽的原因,整个进程悉数要靠勘探器自主操控完结,因而也被称为“恐惧7分钟”。1961年以来,各国共有17次进入火星大气的勘探使命,只要8次成功着陆并顺畅翻开勘探作业。  我国航天科技集团五院火星勘探使命勘探器体系副总师贾阳说:“第一个咱们重视的点便是近火点的捕获,这个点是一个机遇仅有的点,这个当地出现问题的话,勘探器就飞到更远的深空了,想再回到火星就很难了;第二便是进入火星大气包含着陆进程,需求勘探器依据速度、加速度等等这些状况,包含丈量和火星外表之间的间隔,做出一系列自主判别,才干保证勘探器安全着陆。”  着陆器若能顺畅落地,就会变身为火星车开端作业的初始渠道,翻开延伸坡道,让火星车从渠道上走到火星地上,翻开为期三个火星月、大约92个地球日的勘探作业。  我国自主研发的火星车是此次“天问一号”使命的一大亮点。此前发布的火星车外形和之前登月的玉兔号月球车有些类似,可是由于火星离太阳更远,太阳能板从两个添加到了四个,保证火星车有足够的能量。而整个火星车最引人瞩意图便是它建立在前面的桅杆。  国家航天局探月与航天工程中心副主任刘彤杰说:“火星车跟着着陆渠道踏上火星的第一步便是要翻开桅杆,睁开眼睛,来看火星奇特的相貌。两个火星车的全景相机能看前面的地势地貌,又能协助火星车避开妨碍,施行前行实时勘探,经过多光谱相机,有好几个谱段来辨认前面的矿藏质是什么成分。”  此外,火星车上还配有勘探雷达、磁场勘探仪和气候丈量仪,到时能够对火星进行全方位的勘探,经过尾部信息传输设备与地球交流,传回勘探到的名贵材料。  我国航天科技集团五院火星勘探使命勘探器体系副总师贾阳说:“火星车带了六种设备,这六类设备有的是用来调查火星的地势地貌,有的是调查火星外表的岩石、矿藏成分,还有的是用来测火星土壤分层状况,还有丈量气温、气压、风向和风速、声响,咱们也很等候能够在地球上听到来自于火星的声响。”  不过,比较月球车在月球上的行走,火星车面对的将会是愈加严格的自然环境。由于大气淡薄,间隔太阳更远,火星上的平均温度只要零下63摄氏度,最低可抵达零下140摄氏度。火星上还常常产生沙尘暴等极点气候。怎么应对这些状况,不只关系到火星车是否能正常工作,也关乎火星车终究能在火星上作业多久。  我国航天科技集团五院火星勘探使命勘探器体系副总师贾阳说:“火星车有自主的身手,要是判别出来现在能量现已很缺了,比方挨不过今日晚上,那么火星车能够自己灭,比及气候变好,包含阳光变好,也包含温度条件变得更好,火星车还能自主醒过来。”  在人类此前成功发射并抵达火星的勘探器发回来的信息中,咱们现已才智到了火星的实在面貌。满目荒芜,到处是沙土,外表坑洼不平,一些此前成功着陆的火星车也常常遇到走不动的状况。我国火星车规划的速度只要每小时200米,尽量保证它走得更稳一些;另一方面也添加了结构上的规划,来应对可能产生的意外状况。  我国航天科技集团五院、我国火星勘探使命勘探器体系副总师贾阳说:“在跋涉的进程中,能够调理车体和地上之间的高度。还能够蟹行运动,也便是说横着走。”  不论是等候仍是应战都还需求等候近7个月的时刻。从地球到月球,再到火星,我国人的深空根究在一步步地走远。  贾阳说:“挑选着陆点的时分有一个考量,火星外外表积广袤,其他国家现已去过的,或许将要去的当地尽量避开,勘探的进程是人类逐步深化对火星知道的进程,负重致远。”  火星是离太阳第四近的行星,和地球间隔比较近并且环境最为类似,是人类走出地月体系翻开深空勘探的首选方针。在世界上以往的勘探中,发现了火星从前有水、乃至现在还存在水的一些依据,所以火星就成为当时世界深空勘探的一个热门。“天问一号”是我国深空勘探的初次使命,这次发射仅仅一个成功的开端。大约7个月后,“天问一号”将迎来后续的重要应战!

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