年2月10日20点50分左右，在经过多天的飞行，总行程达4.6亿公里之后，我国“天问一号”火星探测器终于来到火星附近，并在近火点实施了刹车制动，成功被火星引力俘获，进入围绕火星运行的轨道。“天问一号”这个名称源于屈原长诗《天问》，表达了中华民族对真理追求的坚韧与执着，体现了对自然和宇宙空间探索的文化传承，寓意探求科学真理征途漫漫，追求科技创新永无止境。一、天问一号后续有什么安排？据悉，接下来，“天问一号”还要经过几次轨道调整，以便抵达停泊轨道，然后在停泊轨道上继续围绕火星运行，并对预着陆区进行拍摄，将数据实时回传至地面。科学家会根据这些最新数据优化后续的着陆火星安排。“天问一号”火星任务探测器系统由环绕器和着陆巡视器组成。图源：CNSA据介绍，还要经过数月的充分准备后，着陆器和火星车组合体才能择机降落火星，轨道器则继续围绕火星运行，执行中继通信和火星探测等任务。二、天问一号是如何抵达和入轨火星的？文章开头提到，“天问一号”飞行了多天，总行程达4.6亿公里。精确算一下，从年7月23日到年2月10日，实际共计天。如果继续细算一下，天飞了4.6亿公里，平均每秒大约飞行27公里！值得强调的是，这个是相对于太阳的速度。目前，天问一号位置示意图。图源：CNSA根据轨道设计，当“天问一号”来到火星附近准备刹车的时候，其相对于火星的速度仅稍大于火星的第二宇宙速度，因此只需“轻轻”踩一脚刹车即可入轨。当然，这个“轻轻”踩一脚刹车可不容易，要求力度和时机都要精准。如果刹车力度过大，可能坠落火星，如果刹车力度过小，无法被火星引力捕获。（注：火星的质量较小，其第二宇宙速度仅为5公里每秒，远小于地球11.2公里每秒的第二宇宙速度）。另外，地球与火星相距遥远，信号从探测器传回地球有10多分钟的延迟，这也增加了测控难度，很多动作都要求探测器自主完成。你是否仔细想过这个问题，火星轨道在地球轨道的外侧，它们共同绕太阳运动。火星绕太阳一圈大约需要2个地球年，火星运动的比地球慢，因此二者之间的相对位置在时刻变化。最远时两者之间的距离大约4亿公里，最近时大约万公里。那，是不是说当两者之间距离最近的时候才发射火箭呢？答案是否定的。地球和火星的相对位置在时刻变化，我们不能有“刻舟求剑”的错误思维。其实，早在年，有一位名叫霍曼的工程师就提出了一种让航天器变换轨道的最优方案，后来被称为“霍曼转移轨道”。具体到从地球飞往火星，这是一种连接地球轨道与火星轨道的椭圆轨道。如果选取的发射时间窗口合适，当探测器沿着霍曼轨道运动到与火星轨道交点时，火星也能恰好运行到这个交点附近。对于发射火星探测器而言，这个时间窗口大约每26个月才出现一次。因此，错过发射窗口，就要再等两年！这里要强调一下，这种最优的轨道设计不是最节省时间，而是最节省燃料，目的是为了最大限度提高有效载荷。理论上，采用霍曼转移轨道，从地球到火星要飞8个多月左右的时间。当然，探测器实际飞行的轨道往往并不是严格的霍曼转移轨道，实际飞行时间稍短或稍长。本次，天问一号耗时不到7个月就到达火星了。三、阿联酋的“希望”号率先抵达火星如果你持续
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