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    入火星的鑰匙天問一號巨大進展突破

    發布日期:2021/5/17

    天問一號成功著陸火星,可幫助建立研究地球的參照系,進而為人類在地球未來的發展指明方向。


    5月15日,我國首次火星探測任務天問一號探測器在火星烏托邦平原南部預選著陸區著陸,在火星上首次留下中國“足跡”。我國也由此成為繼美國和蘇聯之后,世界上第三個成功登陸火星表面的國家,意義重大。


    行星探測任務是我國空間探索工程中的一個重要任務。2020年7月23日天問一號探測器(包括著陸平臺、環繞器和火星車)在位于海南島東北海岸的中國文昌航天發射場,由長征五號遙四運載火箭發射升空。在太空經過近10個月旅程,天問一號終于踏上了火星。


    成功著陸其他行星,有著極高的門檻


    天問一號成功登陸火星,首先意味著我國在進入其他星球的地外空間技術達到了前所未有的高度,而這是以能夠成功著陸八大行星作為檢驗標準。


    從地球到火星,看起來簡單,但如果沒有能夠長遠飛行的航天器和能夠成功登陸的技術,人類很難踏上其他星球。因此,“成功著陸”是一個極高的門檻。此前,全世界已進行的21次火星著陸任務中,只有9次成功。


    火星探測有“繞、落、巡”三項目標任務,其中,“落”火,是最難的一步,而被稱為“黑暗9分鐘”的時刻又是著陸火星的盲點。因為,火星上沒有現成的機場,也沒有標準跑道,更沒有塔臺導航,同時,航天器上也沒有航天員進行實際操控。


    天問一號探測器,由著陸-巡視器(著巡器)與環繞器組成。落火之后,著巡器又分體為著陸器和巡視器兩部分,而后者就是“祝融號”火星車。著巡器著陸火星的全過程以英文首字母簡稱為EDL,即第一步進入,第二步下降,第三步著陸。


    天問一號的著巡器會與環繞器互相告別后,EDL過程啟動。著巡器需要采用彈道式進入火星大氣層、高速氣動減速、降落傘展開減速、反推動力減速以及著陸緩沖等,最后在火星表面軟著陸。


    著巡器從穿過火星大氣層到軟著陸在火星表面,速度會從4.8千米/秒減慢到接近于0,這個減速過程約9分鐘。在9分鐘內,著巡器必須及時、精準地自主執行近千個指令。而且,超音速飛行的航天器擠壓大氣產生電離,會出現“黑障”現象,造成通信中斷,影響航天器與地面的通信,北京的飛控中心無法掌握其降落情況。


    我國此次通過提前17個小時為航天器注入導航信息和動作指令而讓天問一號成功著陸火星,意味著我們已經掌握了進入火星的鑰匙,是空間探索進程中的巨大成功。


    踏足火星,有助建立研究地球的參照系


    在火星留下“腳印”,向火星致以問候只是第一步,接下來還有更多更重要的任務等待著天問一號。


    這個任務主要落在了祝融號火星車身上,這也是考驗火星車和我國探測技術的過程。在這個過程,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。


    按照計劃,祝融號火星車將在火星上進行90天的探索工作。除了要進行探測作業,還會將它在億萬千米之外的火星上的所見所聞傳回地球,幫助人們認識火星、了解火星。


    而與火星“親密接觸”的重要性在于,火星可以作為地球的參照系。一方面,可以獲得對地外空間的認知,并形成新的宇宙觀和知識體系;另一方面可以從火星上獲得地球上所沒有資源,以豐富和建設地球。


    迄今,人類對地球的表面、深部、大氣、生物圈等展開了大量的研究,但還是不透徹,一個重要原因就是缺乏參照系。


    除了大氣、溫度、水和晝夜轉換,火星上也有高山、峽谷、火山、冰川、寒旱區等,如果對火星上的這些環境進行研究,能讓地球與火星互為參照物,找到兩者的異同,也將為人類在地球未來的發展指明方向。


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