您的位置 首页 > 天生丽质

【天问一号到火星要多久】飞行7个月!航程4亿公里!天问一号千里迢迢来到火星可不仅是找水

编辑:田原一号登陆火星有4个亮点,每个亮点都是我国探索火星的里程碑!来到天元一号千里万里火星不仅仅是找水,接下来我们就可以朝着核动力电力方向突破,建立火星基地。

目前能够在火星上软着陆的国家只有中美两国,建立火星基地是一个趋势。


宇宙印象|头条独家 深度科普栏目第1405期

天问一号作为中国发射的第一个火星探测器,几乎每个脚印都是里程碑!都是亮点!从任务角度看,天问一号要实现绕、落、巡三步,这就是一个亮点,能够在第一次火星探测任务中实现在三步的只有中国。

图片解读:天问一号是个由轨道器和巡视器组成的探测器

第一个亮点:首次实现绕、落、巡三步

美国宇航局第一个成功抵达火星的探测器水手9号在1971年发射,这是一个558公斤的轨道器,只能在火星轨道上运行。美国宇航局在1975年发射、1976年入轨的海盗1号探测器则是一个轨道器与着陆器结合的组合体,轨道器运行在近火点357公里、远火点3.4万公里的轨道上,在任务结束时共计环绕火星运行1485圈。着陆器为静止平台,无法进行表面漫游移动,因此美国宇航局的早期火星任务中也仅仅实现了绕、落的步骤,没有实现“巡”。一直到2000年代初,勇气号、机遇号、好奇号形成的三大主力巡视器的出现,极大提升了对火星表面的观测力度。但这三辆火星车任务为表面巡视,并没有搭载轨道器。


图片解读:天问一号整体结构

第二个亮点:首次进行长达4亿公里的深空飞行

天问一号的第二个亮点是轨道飞行,这是我们第一次将探测器送到火星,从前往月球的38万公里,拔高到4亿公里,这对深空测控而言是个挑战,也是一个亮点。天问一号依托长征5号Y4火箭的强大推力,速度超过了每秒11.2公里,摆脱了地球引力的控制前往火星。相比之下,嫦娥1号和2号前往月球的飞行速度没有达到11.2公里每秒,只有10.9公里每秒。更快的飞行速度也意味着抵达4亿公里外的火星轨道时需要减速才行,要启动3000牛推力的发动机进行减速制动,遥测信号需要传递4亿公里,信号延迟超过7分钟,这都是嫦娥任务中所无法体会到的。

在嫦娥2号任务中,我们国家进行了1亿公里的测控技术演示,而天问一号抵达4亿公里外的火星,信号延迟对探测器自动化运行的要求就更高了。7个月左右的空间飞行时间才能抵达火星,也考验着天问一号的漫长飞行时的测控能力。


图片解读:NASA的火星车,这是即将发射的毅力号,携带了一个小型直升机

第三个亮点:首次在火星表面软着陆

第三个亮点是着陆,抵达火星之后轨道器和着陆器分离,着陆器开始进入火星大气层,摩擦产生高温。这一点与嫦娥3号和4号登月不同,月球上没有大气,不需要考虑隔热的问题,但是火星有稀薄的大气层,进入火星大气之后会产生高温和等离子体,对通信会形成干扰。因此天问一号在着陆的时候需要全自动运行,由于火星与地球之间的距离较大,信号传递时会出现延迟,我们按4亿公里的距离算,以30万公里每秒的光速传递信号,就有20分钟的延迟,那么一来一回就需要40分钟。这是地球与火星之间距离最大时候的信号传递延迟,如果距离仅为5500万公里,那么传递时间延迟为3分钟。不难看出,火星与地球之间的信号传递延迟在3分钟至20分钟不等,随着轨道距离的变化,延迟时间也会不断变化。着陆过程仅为数分钟,那么在延迟效果的影响下,天问一号着陆器需要自行完成降落,地球上的测控站无法直接控制。自主降落技术我们已经具备,在嫦娥3号和4号任务中,着陆器就使用了自主避障技术,但火星有大气层存在,降落的过程会更加复杂一些。

图片解读:火星基地的构想图

第四个亮点:首次巡视火星表面,肩负考察火星基地选址重任

第四个亮点是天问一号巡视器成功从着陆器上行驶出来后,如果对火星表面进行考察,这是最后一个亮点。这个亮点也会持续数月至数年不等,要根据实际情况而言,看看巡视器能够取得哪些发现。我们已经知道火星上有季节性液态水存在,天问一号千里迢迢来到火星可不仅是找水,还肩负着对火星基地的考察任务,接下来我们有可能向核动力电源方向突破,然后建立火星基地。目前能够在火星上软着陆的国家只有中美两国,建立火星基地是一个趋势。宇宙印象为今日头条独家,其他均为假冒,转载均为非法。

关于作者: admin

无忧经验小编鲁达,内容侵删请Email至wohenlihai#qq.com(#改为@)

热门推荐