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休眠 火神踏星，天問一號成功著陸火星！這些問題和孩子一起學！

據國家航天局消息，科研團隊根據“祝融號”火星車發回遙測信號確認，5月15日，天問一號著陸巡視器成功著陸于火星烏托邦平原南部預選著陸區，我國首次火星探測任務著陸火星取得圓滿成功。
凌晨1時許，天問一號探測器在停泊軌道實施降軌，機動至火星進入軌道。4時許，著陸巡視器與環繞器分離，歷經約3小時飛行后，進入火星大氣，經過約9分鐘的減速、懸停避障和緩沖，成功軟著陸于預選著陸區。兩器分離約30分鐘后，環繞器進行升軌，返回停泊軌道，為著陸巡視器提供中繼通信。后續，“祝融號”火星車將依次開展對著陸點全局成像、自檢、駛離著陸平臺并開展巡視探測。
火星探測風險高、難度大，探測任務面臨行星際空間環境、火星稀薄大氣、火面地形地貌等挑戰，同時受遠距離、長時延的影響，著陸階段存在環境不確定、著陸程序復雜、地面無法干預等難點。天問一號任務突破了第二宇宙速度發射、行星際飛行及測控通信、地外行星軟著陸等關鍵技術，實現了我國首次地外行星著陸，是中國航天事業發展中又一具有重大意義的里程碑。
目前，人類火星探測任務成功率僅有五成左右，大部分都是折戟在“進入、下降、著陸（簡稱EDL）”階段。我國的第一輛火星車祝融號將用何種方式著陸？面臨哪些兇險？將完成哪些工作使命？
近日，廣州日報全媒體采訪人員采訪了北京大學地球與空間科學學院教授焦維新，請他對祝融號降落火星的難點、亮點及工作任務進行了解讀。
休眠 火神踏星，天問一號成功著陸火星！這些問題和孩子一起學！
文章插圖

著陸平臺和火星車模型。圖片來源：新聞聯播
天問之1
為何選擇降落烏托邦平原？
烏托邦平原可以說是火星最大的平原，直徑達到3000多公里，它低洼平坦，像個大海，也有學者認為，烏托邦平原是古代火星極區的海。選擇烏托邦平原降落主要有兩方面原因。
一，考慮安全性。我們預想的著陸點在北緯24.7度、經度100度左右相對平坦的區域，烏托邦平原正符合要求。當然這里也談不上一馬平川，依舊存在溝壑。最終我們能否著陸到平坦區域，取決于火星車著陸前的避障動作。
二，考慮科學價值。這是我們首次踏上火星，目前可以得知，在烏托邦平原地區，有相當大可能是含有地下“水冰”，這不是純粹的冰，而是含有沙土的冰，且含冰量相當大。值得關注的是，我國火星車有設置地表下探測雷達，可以對火星地下一定深度進行探測，科學價值很大。
天問之2
祝融號有哪幾種工作模式？
按照預定計劃，火星車將在成功著陸后3個火星日內依次展開桅桿、太陽翼和定向天線并與環繞器建立UHF器間通信鏈路，9個火星日內完成駛離著陸器至火星表面，15個火星日內完成初期數據下傳。
在晴朗的天氣，火星車正常工作，工作模式包括待機/充電、環境感知、移動、探測、通信和火夜6種；當遇到沙塵天氣時，火星車進入最小工作模式；當遇到重度沙塵天氣時，火星車自主斷電休眠，以保護自身儀器設備免受惡劣天氣的損害。
天問之3
自動休眠自動喚醒怎么切換？
我們的火星車相當于一個“移動智能體”，可以實行自主管理、自主故障診斷與自主處置。比如，如果它的“眼睛”看到外界灰蒙蒙，可以自主判斷將會面臨長時間塵暴等極端天氣，火星車能源狀況不佳，且預期在短時間內無法得到改善，就會全系統斷電，進入休眠模式，直到光照條件得到改善，才會重新進入充電模式。
天問之4
火星車振動翅膀對付火星塵？
在火星上，還有一大“攔路虎”——火星塵。由于火星光照強度小，加上火星大氣對陽光的削減作用，火星車能源供給較為困難，如若遇上沙塵覆蓋火星車，則更會導致熱量傳導不足，讓光學載荷“蒙塵”。此前，美國的激勵號便是“栽”在了沙塵暴上。
“但是我們的祝融號采取的是不容易沾染灰塵的車體材料，并且這種材料可以通過振動將灰塵抖落掉，從而不會影響發電效率。”焦維新教授表示。
火星車降落步驟
降落步驟1
進入火星大氣層
降落步驟2
降落傘展開
降落步驟3
拋掉大底和背罩，
反推發動機點火減速
降落步驟4
著陸緩沖，懸停避障
9分鐘內將秒速從4.8千米降到零。
【 休眠|火神踏星，天問一號成功著陸火星！這些問題和孩子一起學！】來源：央視新聞、新華網、新華社、人民日報、廣州日報

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