n祝融號火星車成功著陸,中國航天事業開啟新篇章

n祝融號火星車成功著陸,中國航天事業開啟新篇章
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這是中國國家國防科技工業局2016年發布的中國火星著陸平臺和祝融號火星車。祝融是中國古代神話中的火神,與這顆紅色星球的中文名“火星”相呼應。供圖:XINHUA VIA GETTY IMAGES
撰文:ANDREW JONES

5月15日,中國的太空計劃取得重大進展:祝融號火星車登陸火星,標志著中國首次登陸其他星球。研究團隊正準備把火星車從著陸平臺推到塵土飛揚的火星表面,開啟新任務:尋找水存在的證據和過去生命留下的痕跡。
這次著陸意味著中國成為歷史上第二個把火星車送上火星表面的國家。天問一號探測器圍繞這顆星球運行幾個月后,釋放了祝融號火星車,在烏托邦平原著陸;這是一片遼闊的平原,曾被古代火星海洋所覆蓋。火星車重240公斤,突破重重險境在火星表面著陸,包括進入大氣層,借助超音速降落傘減速,最終利用制動火箭安全著陸。
240公斤重的祝融號火星車以中國古代火神命名,大小與NASA的勇氣號和機遇號火星車相仿;2004年,這兩輛火星車在火星著陸,把這顆紅色星球表面狀況的圖像和數據發回地球。中國的祝融號火星車將帶來關于火星上的水和過去適居性的更多重要發現,為未來的火星任務鋪平道路。
“安全著陸火星是一個巨大的挑戰,尤其是中國首次嘗試軟著陸,”中國地質大學的行星科學家肖龍在祝融號安全著陸前說:“但這是火星和深空探測中必不可少的一步。”

漫漫火星路

在火星表面成功降落是一項非比尋常的挑戰。在這之前,只有NASA的探測器安全在火星表面著陸并運行;1971年,蘇聯的火星3號探測器在任務開始100秒后陷入沉寂,只傳輸了半張照片。而祝融號火星車成功著陸并探索,意味著中國在航空航天方面,超越了很多國家。
祝融號火星車成功度過了所謂的“恐怖7分鐘”,也就是從進入火星大氣層到在火星表面著陸的這段時間。中國國家航天局只能在近3.2億公里之外的地方觀察自主著陸過程,這個距離如此遙遠,科學家需要18分鐘才能接收到來自火星的信號,希望一切按計劃進行。
祝融號與軌道飛行器一起,包裹在保護航天器穿過火星大氣層的降落傘中。這個巨大的降落傘會在進入熾熱的大氣層后展開,進一步減緩火星車降落的速度。
n祝融號火星車成功著陸,中國航天事業開啟新篇章】然后,載著火星車的著陸平臺啟動火箭引擎,最終降落在火星表面。激光測距儀和3D掃描儀負責提供海拔和地形數據,相機自動選擇著陸點。
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這是嫦娥三號探月任務的一部分,2013年中國成功發射了機器人著陸器和首輛月球車。供圖:CHINESE ACADEMY OF SCIENCES, CHINA NATIONAL SPACE ADMINISTRATION, THE SCIENCE AND APPLICATION CENTER FOR MOON AND DEEPSPACE EXPLORATION, EMILY LAKDAWALLA OF THE PLANETARY SOCIETY AND ANDREW BODROV, VIA GETTY IMAGES

與月球相比,登陸火星要困難得多,法國天體物理和行星學研究所的Michel Blanc說。中國已經成功完成了一系列月球任務,為登陸火星做好了準備。2019年的嫦娥四號任務是人類首次在月球背面著陸,這需要在人工智能和自主避障方面擁有“高超的技術能力”,Blanc指出。此外,祝融號上的火箭引擎與中國安全著陸月球的三個航天器相似。
憑借這些技術,再加上超音速降落傘,中國國家航天局成功實現了火星著陸。超音速降落傘也用于太空艙內的宇航員從地球軌道返回地面的過程中。

火星上的新來客

祝融號火星車借助六個輪子,從著陸平臺移動到火星塵埃中之后,會打開蝴蝶狀可折疊太陽能電池板,探索這片區域;這是此次的主要任務,時間為3個月。不過,祝融號的工作將遠超這個保守目標——以太陽能為動力的勇氣號和機遇號的設計壽命約90天,而它們各自在火星上探索了很多年。
烏托邦平原被認為是古代海洋的所在地,沉積層里可能含有水存在的證據。更令人激動的是,這些巖層也許還有火星過去生命的痕跡,布朗大學的行星科學家James Head III說。
“預先選定的著陸點靠近古老的海岸線,不同于其他地方,這些科學數據將揭開火星更多的秘密,”肖龍說。NASA的好奇號和毅力號火星車分別對蓋爾撞擊坑和耶澤羅撞擊坑的古代湖泊進行了研究,這次祝融號的著陸點恰好能形成互補,Head補充說。
祝融號火星車攜帶有6臺科研儀器。兩個全景相機和一個多光譜成像儀將提供火星地形及其構成的信息;一臺帶激光的儀器通過汽化巖石,分析其組成,類似于好奇號和毅力號上的激光光譜儀;磁力計將與軌道飛行器上的儀器一起測量磁場;還有一座氣候站,測量火星當地的大氣、氣溫、氣壓、風力和聲音。

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