我國首次火星探測任務正式啟航 天問奔火,勇敢逐夢
7月23日12時41分,中國在文昌航天發射場用長征五號遙四運載火箭成功發射首次火星探測任務天問一號探測器。火箭飛行約2167秒后,成功將天問一號探測器送入預定軌道,開啟火星探測之旅,邁出了中國行星探測第一步。
 
    兩千多年前,詩人屈原在沅湘之地仰望星空,將滿腹憂思化作千古名篇《天問》,闡發了對宇宙萬物的哲思。

兩千多年后,中國首次火星探測任務天問一號探測器于723日在中國文昌航天發射場升空,開啟火星探測之旅,邁出了中國行星探測第一步。

火星你好!我叫天問一號,來自中國

7231241分,中國在文昌航天發射場用長征五號遙四運載火箭成功發射首次火星探測任務天問一號探測器。火箭飛行約2167秒后,成功將天問一號探測器送入預定軌道,開啟火星探測之旅,邁出了中國行星探測第一步。

為何要去火星?

縱觀世界航天史,人類似乎對火星"情有獨鐘"。世界各國的火星探測活動要追溯到20世紀60年代。196010月,蘇聯向火星先后發射了兩個探測器"火星1A"號和"火星1B"號,但均以失敗告終。直到196410月,美國"水手4"探測器才向地球傳回人類史上第一張有關火星表面的近距離圖像,開啟了火星探測的新篇章。

如何飛抵火星?

  自723日發射升空后,天問一號探測器將"長途跋涉"7個月才能飛抵火星。

  這一飛行過程包括發射、地火轉移、火星捕獲、火星停泊、離軌著陸和科學探測等六個階段。

據了解,天問一號探測器在中國文昌航天發射場采用長征五號遙四運載火箭升空后,探測器將進入地火轉移軌道。器箭分離后,天問一號探測器太陽翼和定向天線相繼展開,在測控系統支持下,飛行約7個月抵達火星,期間進行深空機動和中途修正。探測器進入環火軌道并經過制動后,再通過23個月的環繞飛行后首選進入窗口,期間在著陸區上空對著陸區開展探測。

將執行哪些任務?

  與美國、俄羅斯相比,中國在火星探測領域尚屬"新手"。不過中國首次火星探測任務天問一號亮點頗多,創新十足。此次任務將一次實現"環繞、著陸、巡視"三項目標,任務一旦成功,這種"三合一"的壯舉在全球尚屬首次。

  天問一號探測器由環繞器和著陸巡視器兩部分組成,其中環繞器攜帶7臺儀器,著陸巡視器攜帶6臺儀器。此次任務的科學目標,主要是實現對火星形貌與地質構造特征、火星表面土壤特征與水冰分布、火星表面物質組成等研究。

除科學目標以外,中國首次火星探測任務還有2項工程目標:一是突破火星制動捕獲、進入/下降/著陸、長期自主管理、遠距離測控通信、火星表面巡視等關鍵技術,實現火星環繞探測和巡視探測,獲取火星探測科學數據,實現中國在深空探測領域的技術跨越;二是建立獨立自主的深空探測工程體系,包括設計、制造、試驗、飛行任務實施、科學研究、工程管理以及人才隊伍,推動中國深空探測活動可持續發展。

中國首次火星探索為啥取名“天問”?

  中國古代稱火星為“熒惑”。其中“熒”代指火星由于土壤富含氧化鐵而發出的紅光;“惑”則出于古人對火星運行缺乏規律而感到的困惑。

  而本次火星探測任務中的“天問”一詞,則出自我國浪漫主義詩人屈原所著《楚辭》中的同名長詩《天問》。全詩通篇是對天地、自然和人世等一切事物現象的發問。

  遂古之初,誰傳道之?

  上下未形,何由考之?

  冥昭瞢暗,誰能極之?

  馮翼惟象,何以識之?

  “宇宙誕生之初的情況人們是怎么知道的?天地未分,混沌無垠,是誰考定而知之的?幽明之理,難知難曉,誰能窮極其本源?天地既分,惟象無形,何以識知它的形象?”

  早在先秦時期,屈原就已對當時的天文學提出了質疑,這是可貴的科學精神萌芽。這與如今科學家們對火星的不斷探究精神,不謀而合。

此次火星探測的“觀賞指南”五大看點

看點一 世界首次:一步實現“繞、著、巡”

我國首次火星探測任務憑借火星環繞器和著陸巡視器的超強陣容,可一步實現火星“環繞、著陸、巡視”三個目標,這是其他國家在首次實施火星探測任務時從未實現過的。

看點二 臨門一腳:制動捕獲“踩剎車”

火星捕獲是火星探測任務中技術風險最高、最為重要的環節之一,在火星探測器從地球飛向火星的過程中,能夠被火星引力所捕獲的機會只有一次。利用火箭助推,探測器獲得了擺脫地球引力的能量,使用精心設計的轉移軌道,探測器能夠最終順利抵達火星附近。

看點三 4億公里:超遠距離深空通信

環火飛行階段,由于地球和火星的運行規律,探測器距離地球最遠達到4億公里。為了解決超遠距離通信問題,火星環繞器裝備了測控數傳一體化系統,實現了系統重量輕、通信效率高、通信鏈路可靠的目標。為補償空間衰減,火星環繞器配置了大功率行波管放大器以及大口徑可驅動的定向天線,大幅度提高探測器到地球通信能力。

看點四  自主管理:探測火星需要會思考的“大腦”

據悉,在此次火星探測任務的關鍵節點,自主管理同樣需要發揮巨大作用。在火星探測器進行環繞器與著陸巡視器分離時,環繞器需在短時間內完成3次調姿和2次變軌,對姿態及位置測量及控制精度要求非常高。正是依靠自主在軌管理系統,火星環繞器才能夠精準、及時地完成與著陸巡視器的分離。

看點五 多樣載荷:給火星拍個“中式定妝照”

此次火星環繞器上共搭載7種有效載荷,可對地火轉移空間、火星軌道空間、火星表面及其次表層開展科學探測,獲取行星際射電頻譜數據、火星表面圖像、火星地質構造和地形地貌、火星表層結構和地下水冰分布、火星礦物組成與分布、火星空間磁場環境、近火星空間環境和地火轉移軌道能量粒子特征及其變化規律。

行星探測之旅將站上新起點

今年,火星上將格外熱鬧。除中國外,阿聯酋、美國也都選擇在今年7月下旬至8月上旬的窗口期發射火星探測器。

 “這在人類火星探測史上前所未有。”全國空間探測技術首席科學傳播專家龐之浩在接受媒體采訪時表示,“天問一號”的最大亮點是將一次性實現火星環繞、著陸和巡視探測“三步走”任務。采用這種“一舉三得”的探火方式,起點高、效益高,但挑戰大。如果成功,將使我國深空探測能力和水平實現跨越式發展,成為世界第三個在火星著陸的國家,第二個在火星巡視的國家。

綜述:海外熱議中國“天問一號”探火星

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    浩瀚宇宙,星辰大海。從名篇《天問》到天問一號任務,從屈原憂思到火星探測,千百年來,中國人漫長的求索之旅終將夢圓。在不久的將來,天問一號探測器將登陸火星,而中國亦將開啟全新的“行星探測時代”。(綜合新華網、中新網)

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