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焦点访谈:“天问一号”要成功奔向火星,还得闯多少关?

时间:2020-08-19 01:41 来源:网络整理

  央视网消息(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首次火星探测任务“天问一号”探测器送往太空。天问奔火,迈出了我国自主开展行星探测的第一步。一切顺利的话,“天问一号”将在太空中飞行大约7个月后到达火星附近,通过“刹车”完成火星捕获,进入环火星轨道,并择机开展着陆、巡视等任务,进行火星科学探测。

  7月23日中午,长征五号火箭搭载着“天问一号”火星探测器在发射升空2000多秒后达到每秒11.2千米的速度,探测器与火箭顺利分离。

  这是我国火箭迄今为止飞出的最快速度,也是航天器要摆脱地球引力,进入太阳系的最小速度。不过要把探测器成功送入火星轨道,速度达标只是最基本的要求。由于火星和地球都在绕着太阳公转,速度并不一致,因此,两颗星球之间的相对位置经常在变动。距离最远时超过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,距离相对较近,适合发射火星探测器。今年的7月下旬到8月上旬正是这样一个最佳窗口期,一旦错过,只能等2022年才能再有机会。为了保证在这段时间将探测器准确发射入轨道,要做好万全的准备。

焦点访谈:“天问一号”要成功奔向火星,还得闯多少关?

  中国航天科技集团一院长征五号运载火箭副主任设计师刘秉说:“地球和火星之间的相对位置是实时在变化的,在打靶的时候是打的一个移动靶,差之毫厘,谬之千里,要求准确度非常高。在以往发射任务中直接向火箭的计算机注入一条轨道参数就可以了,现在是每天都有3条轨道,可以实现连续14天都有发射机会,这样的话就是42条轨道。”

  42条发射轨道,最终的目的都是要把探测器从地球运行的轨道送入火星运行的轨道,选择的并不是距离最短的路线,而是最节省燃料的路线。火箭把探测器发射送入空中、甩到地火转移轨道后,地面控制人员不断调整火星探测器的飞行方向,逐渐靠近火星,并最终到达火星。

焦点访谈:“天问一号”要成功奔向火星,还得闯多少关?

  刘秉说:“就像两辆并行运行的车一样,相当于我们把飞行器从地球这辆车上发射到火星这辆车上,火星探测器具备中途修正,主动调整自己轨道的能力,快到火星这辆车的时候,火星这辆车刚好也出现在了这个位置。”

  火星自古就是人类观察天象时最重要的观测对象之一,因为与其他星球相比,颜色呈暗红色,且在空中的位置时常变动,东西方都一度对火星敬而远之。但随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相似的行星,也是最有可能有生命存在的行星。随着科技的不断进步,从上世纪60年代起,人类开始了利用航天器实地探索火星的旅程。

  1960年,苏联发射了人类第一个火星探测器“火星1A号”。

  1965年,美国“水手4号”火星探测器第一次传回火星图像。

  1975年,美国“海盗1号”火星探测器首次成功着陆并展开工作。

  1997年,美国“旅居者号”成为首个展开工作的火星车

  2004年,美国“机遇号”火星车登陆火星,工作15年,是执行任务时间最久的火星探测器。

  2020年,中国人也踏上了去往火星的旅程。

  揭开生命之谜,探究宇宙奥秘,是人类从古至今最大的追求之一。“日月安属?列星安陈?”2300多年前,屈原在《天问》一诗中就发出过对宇宙万物探求之问,此次火星探测器也以这首充满好奇的长诗“天问”来命名。从今年7月发射后,火星探测器将飞行7个月左右时间,在明年2月初到达火星, 届时探测器与地球间的距离将达到1.9亿公里。这么远的距离,信号衰减很大,使得两边的信号接收更加困难,同时,通讯会产生10分钟左右的延时,地面无法实时给探测器的动作发出指令。

焦点访谈:“天问一号”要成功奔向火星,还得闯多少关?

  在中国天问一号探测器升空之前,世界各国已经进行了40多次火星探测任务。但是在这40多次尝试中,仅有半数成功。深空探索的难度,可想而知。

  此前,各国的火星探测任务一般都采用循序渐进的方法,先环绕探测,再释放着陆器到火星表面探测。作为我国首次火星探测任务,“天问一号”一次探测就计划完成三大任务,环绕火星飞行、在火星表面着陆以及在火星上进行巡视。一次发射完成多项任务,可以赶超世界其他国家在火星探测上的进度,但技术更复杂、风险也更大,此前也经过了反复论证和考量。

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