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  • 1 # 墨池沉香

    2020年7月23日12時41分,中國在海南文昌航天發射中心,成功用長征五號遙四運載火箭將中國首個深空探測器---天問一號火星探測器送上太空,火箭在飛行半個小時後以成功進入預定發射軌道。

    天問一號不僅是中國自主發射的首顆火星探測器,也是中國開啟“天問”深空探測的第一步,23號的成功發射後,火星探測器已經準確進入預定軌道,但是因為火星和地球之間直線距離就超過5500萬公里,天問一號裝備的發動機推力又比較小的同時也因為攜帶燃料有限,所以在整個飛行過程中,天問一號需要先借助長征五號火箭末級分離速度和自身推力加速度,使得天問一號火星探測器以更高的速度逃逸地球引力的束縛,開始進入橢圓形的霍曼轉移軌道,並在整個轉移過程中不消耗任何燃料、只借助太陽和火星的引力逃離地球引力束縛,並最終被火星所捕獲進入火星預定軌道。所以按照時間規劃,天問一號火星探測器大概需要經過 7 個月的時間才能飛抵火星,也就是說2021年的2月份或者是3月份左右就可以到達火星了。

    當然順利抵達火星預定軌道並不能算是成功了,因為對於中國而言,由於我們探測火星的計劃相比國外幾個國家晚了很多,所以我們必須彎道超車才能在這次火星之旅中不落後於任何國家。為此相比國外先是發射火星探測器繞火星預定軌道做圓周運動而言,我們自主研製、自主發射的天問一號火星探測器則是一顆可以一次發射,實現火星環繞、火星表面降落、巡視探測三大任務的多功能探測器。

    等到2021年3月中旬天問一號火星探測器順利進入火星執行軌道後,首先會繞火星軌道執行一段時間,一個是為了在軌監測整個火星探測器的各項部位是否工作正常,另外一個則是因為火星距離太陽距離較遠,使得火星表面的光照時間相比月球少了很多,溫度也低了很多,那麼天問一號火星探測器就需要在軌執行多日等待最佳登陸時間。

    當然按照此前中國航天公佈的登陸火星詳細流程來看的話,天問一號火星探測器會在2021年4月23日開始實現分離,環繞器和登陸器分離後,環繞器繼續在繞火軌道上充當地球和火星登陸器之間的通訊中繼器,而火星登陸器則會在短短七分鐘時間內,歷經四個減速段,將其下降速度從4.8km/s降至0,從而實現火星表面的軟著陸。但是因為火星表層雖然有大氣存在,但是很是稀薄,所以想要直接複製之前嫦娥登月時與大氣摩擦減速的方式並不可行。那麼對於天問一號火星探測器而言,就需要調整姿態,以一個特定的角度衝入火星大氣層,同時這個角度既不能太大也不能太小,因為角度過大會導致探測器表面與火星大氣層摩擦面積過大和摩擦時間過長而引起高溫,角度太小又會和打水漂一樣無法衝入火星大氣層,所以這是難點一。

    難點二、雖然火星表面有大氣層,但是空氣很稀薄,所以待天問一號火星探測器準確切入火星大氣層後,首先需要藉助微薄的大氣阻力將天問一號的降落速度從4.8km/s減速到460m/s,但是整個時間不到五分鐘,等於是這麼快的速度減至這麼慢就像是“一腳踩死剎車想要剎停”一樣,可想而知這個難度有多大。

    難點三、緊接著迅速開啟降落傘,進一步實現減速需求,並最終將超音速降落的天問一號減速到100m/S的降落速度後,迅速拋掉降落傘,開啟反推發動機將火星探測器速度減至懸停狀態下,探測器透過懸停在空中觀察火星表面是否為坑窪地段、有無石頭等,為著陸火星做最後準備,保證著陸的安全性。

    最後就是緩緩的降落至火星較為平整的地表,並藉助四條粗壯的登陸支撐腿將最後一點衝擊力吸收掉,讓裝載有眾多精密儀器的天問一號火星登陸器穩穩的降落在火星表面,隨後搭載的火星巡邏車走下登陸器開始按照預定計劃對火星表面的溫度、溼度、大氣壓力和塵埃等進行科學實驗。

  • 2 # 使用者1193416719031

    2021年2月24日,天問一號火星探測器成功進入火星的停泊軌道,等待最佳的時機在火星表面登陸。中國也將成為全球除了美國和俄羅斯,第三個登陸火星表面的國家。也成為除了美國之後,成功進行火星地面探測的國家。

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