好奇號 祝融號成功駛上火星,接下來要干什么,采樣和載人登陸何時進行?
祝融號駛上火星
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經歷了中國航天人六年的心血,中國自主研發的火星探測器,天問一號探測器搭載著祝融號火星車,成功的在火星的烏托邦平原著陸,針對此次的著陸,宇宙收集了大家最關注的幾個問題,其一,為何美國毅力號探測器,著陸時間只花了7分鐘,而中國的卻要九分鐘呢?其二,火星探測計劃的下一步采樣返回以及后續的載人登火何時開展。
火星夢
天問一號探測器是由我國在2016年立項的,新一代深空探測任務。由國家航空航天局研制,隸屬于中國行星探測任務火星探索的第一階段。其實,早在十幾年前,中國科學家就有了探測火星的夢想,只不過失敗了。
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2011年,由上海航天局研發的火星探測器,螢火一號在哈薩克斯坦境內的拜科努爾發射場,搭乘俄羅斯運載火箭發射升空,結果俄羅斯聯邦航天居宣布,搭載螢火一號的“福布斯-土壤”探測器,未能如期進入軌道,發射失敗,隨后和螢火一號在太平洋墜毀。
天問一號
作為中國新一代深空探測器的代表,天問一號探測器將會在火星,首次實現火星的繞、落、巡三項重要任務,這是人類有史以來,第一次登陸火星時完成的多項任務,天問一號探測器由三大部分組成,環繞器、祝融號火星車以及著陸器。
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說到天問一號的著陸時間問題,針對中美兩者的區別,首先第一個我們要討論的是技術性的問題,天問一號是我國自主研發的火星探測器,它成功的創造了中國歷史,但是在這之前,美國已經向火星發射了多顆探測器和火星車,所以按照經驗來看,美國的著陸經驗顯然比我們更加的熟練。
焦點
而且由于是中國首次,全世界的國家都在關注此事件,因此對于中國科學家團隊來說,此次的任務必須成功,所以花費的精力和時間也會相應地變多,目的就是為了使天問一號在著陸后,尋找到一個相對于平穩的地區,讓祝融號火星車成功且安全著地。
著陸困難
其實想要在火星著陸,是一件非常困難的事情。根據大數據統計,美國雖然向火星發射了那么多次任務,但是成功的概率連一半都不到。自1961年至今,人類向火星發射探測任務達40多次,成功率不到50%,其中著陸17次中僅有8次成功完成,成功率約為47.1%,當火星車成功進入大氣層后,有7分鐘信號會被“黑障現象”屏蔽,那么什么是”黑障“呢?
黑障
著陸器在返回大氣層的時候,飛行速度極快,速度高達每小時2萬公里,這就使它的前端形成了一個很強的激波。由于頭部受到激波的壓縮,和大氣的粘度作用,使高速飛行的大量動能轉化為熱能。當著陸器表面達到很高的溫度時,氣體和被燒蝕的防熱材料就會產生“電離作用”。
于是,在飛行器的周圍形成一層高溫電離質,等離子體鞘和電磁波相互作用,從而導致,用于通信的電磁波傳輸衰減或反射,此時,會使飛船在這個過程中和地面指揮中心失去聯系。這種現象被稱為“黑障”,所以這一期間,對于著陸器來說是巨大的考驗。當著陸器成功在火星平穩著陸后,就會展開前后的坡道,讓火星車成功的在火星表面展開。
【 好奇號|祝融號成功駛上火星,接下來要干什么,采樣和載人登陸何時進行?】由于天問一號探測器和毅力號探測器不同,毅力號探測器是從地球直接飛向火星,并且在耶澤洛隕石坑著陸,而我們的探測器,則是對火星進行了長時間的環繞,在著陸點以及著陸的角度來說,都會花費更多的時間。
而且和毅力號不同的時間,毅力號采用的是反推力發動機+空中吊車式的著陸。只要速度降到一定程度,就可以展開,將火星車放在地面。而中國天問一號探測器,采用的則是反推力發動機式蹬腿式的著陸,和美國不同的時間,在高度上我們要比美國更低,而且我們需要尋找到相對平整的區域,好讓著陸器成功的展開。
著陸過程
據中國航空航天局表示:天問一號在著陸的過程,會對預定著陸地區,進行三維成像,然后通過避障相機和探測雷達,來尋找到一個平穩的地區。因為火星和地球不同,我們不知道它的表面究竟存在什么,有可能是石頭,或者更加尖銳的東西,盲目的著陸只會降低火星車的壽命。
比如美國的好奇號探測器,就是因為在火星探測的過程中,車輪不小心碰到了尖銳的物體,這大大的影響了好奇號的壽命。所以天問一號的著陸時間,才會比毅力號長一些,但是在國際規定中,一般的火星著陸,基本都在7-9分鐘,所以我們沒必要去爭議這個時間問題。
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