天问一号到达火星,中国探索火星的逆袭之路

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年春节无疑是个热闹的火星年,2月5日,我国航天局发布了由天问一号拍摄的首张火星图像,这个时候天问一号已经离地球高达1.8亿多千米了,而离火星仅仅万千米左右。2月9日晚,阿联酋的希望号太空刹车成功,正式进入了火星环绕轨道,而我国天问一号也在2月10日进入火星绕行轨道,可以说是我国非常好的新年礼物了。

这时候可能会想,为什么希望号比天问一号会先到达,是不是飞行速度比天问一号快。其实不是的,希望号比天问一号还要早出发4天,实际上是中国的火星探测器速度更快,但其实三国的探测器都以很快的速度飞行了大半年,在这么长的距离和时间下,影响因素就太多了,先后一两周到达,这一点点的飞行速度差异并不意味着谁的飞行科技更好。

天问一号是中国第一颗环绕火星轨道的探测器,在三个月之后更是会登陆火星进行探测,这对中国无疑是里程碑的进步。其实早在年的时候,我国就发射过第一颗火星探测器“萤火一号”,遗憾的是萤火一号在进入太空就变轨失败了。

不过如今我国真算得上逆袭成功了,当初美国害怕中国获得他们先进的航天科技,于是就实行了孤立中国的政策,也禁止NASA与中国合作。但是现在中国经过近20年的航天科技发展,很多方面可以说正在一步步赶超美国,登陆火星目前也就只有美国成功过,当几个月后天问一号能够登陆成功,就会进一步打破美国航天的垄断。至于阿联酋的希望号,其实还是美国制造的,且还是有NASA要进行深空网络遥控的,阿联酋也就是出钱贴个牌而已,本质上还是美国的探测器。

而且会发现,其实发射火星探测器是有规律的,基本都是两年左右各国就会扎堆发射。是因为地球与火星围绕太阳公转的周期不一,地球是一年,而火星是个地球日,而且要天左右地球与火星才会靠近一次,这个时候两者间的距离更近,虽然理论上来说,我们任何时刻都可以发射火星探测器,但是只有这个时期发射可以更加节能节时。

为什么说探测火星的难点在于最后太空刹车,是因为探测器在进入火星轨道时需要刹车的时机与刹车的动力大小都非常精准才行。因为刹车过猛,速度下降过多了,探测器会撞上火星。而如果刹车太轻了,探测器的速度没能减下来,又会导致进入火星轨道失败,受引力影响沿着抛物线离开火星。

为了能够成功进入火星轨道,所以天问一号在飞往火星的途中也进行了多次轨道的修正,再临近火星的时候,天问一号轨道器上的N发动机会全力喷射14分钟,让探测器的速度降下来,从而进入火星的捕获轨道,之后再进行细微的轨道调整后,就可以绕着火星飞行了。

而且还有的难点是在于距离,因为在探测器接近火星的时候,已经离地球相当遥远了,这个时候与地球的通信有超过10分钟的延迟,但因为只有刹车的时机和时长都丝毫不差,才能够形成理想的捕获轨道。而通信延迟的关系,无法对探测器进行实时的控制,只能确定了参数和阈值可以让火星探测器可以自我进行判断反应。

如今天问一号在除夕前抵达火星轨道,真的算得上是在遥远的火星像国家发来贺电。不过后面天问一号还面临着挑战,3个月后,还将进行火星着陆,需要通过所谓的“恐怖7分钟”的考验,由于火星大气稀薄,所以挑战还是很难的。




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