◎科技日报记者付毅飞
北京时候年2月19日,美国的第五台火星车意志号来到火星,直接上岸,于4时55分胜利下降在杰泽罗陨石坑。
“意志号”火星探测器在杰泽罗陨石坑下降后,传回的第一张火星地表相片。图片起因:物理学家布局网
很多人此时料到的倒是我国天问一号火星探测器。它于2月10日投入环火轨道,将环绕火星航行3个月左右,打算于年5月至6月择机履行火星下降。
2台探测器从地球飞到火星所用的时候险些相同,为安在下降步骤差别这么大?
寰宇空间探测技能第一科学传布老手庞之浩向科技日报记者示意,中美火星探测的职责方针和技能打算均不宛如。意志号的职责方针是寻觅性命,况且美国经过此前的探测,对下降点对比熟练,是以他们取舍“直奔中心”。我国初次火星探测职责则是将“绕、落、巡”三步并做一步,在缠绕进程中对下降区停止详细测量。
天问一号探测器火星拿获进程影象(定向天线监督相机画面)。
华夏航天科工团体二院探索员杨宇光以为,从技能角度来说,意志号所用下降打算难度更大。
19日早晨,意志号探测器来到火星后与巡航平台别离,以每秒5.3千米的相对速率投入火星大气,在间隔火星表面11千米高度翻开超音速下降伞。降至2千米高度时,探测器抛掉下降伞,改用“地面吊车”方法,哄骗鼓动机反推缓解下降速率。间隔大地20米时,探测器下降速率降至每小时2.5千米,火星车被一根7.6米长的绳子悬吊下来。4点55分,意志号火星车平安下降,全面下降进程约为17分钟。
杨宇光示意,这一技能打算与美国此前发射的猎奇号火星车宛如,有便宜,也带来很多困苦和挑战。
意志号探测器总重超越4吨,比拟重约5吨的天问一号要轻一些。不过,天问一号的总原料中,有大略一半是燃料。杨宇光先容说,天问一号在履行近火制动进程中,损耗了快要1吨燃料,将速率低落了大略每秒1千米。而意志号是直接投入火星大气,哄骗大气磨擦阻力停止放慢,如许能够节俭洪量燃料。
“意志号”火星探测器平安下降在火星上。图片起因:NASA
是以,意志号火星车能够安排得又大又繁杂,其重达千克,超越猎奇号火星车成为寰宇最大的行星周游车。而天问一号撤退促成剂的分量今后,缠绕器大略重1.2吨,下降器、火星车加起来重约1.3吨,个中火星车的分量约为千克。
要知足直接下降打算的须要,对轨道请求极高。杨宇光说,当意志号飞到火星时,地方地方必需恰幸亏方针落点的行进方位上,才力保证它投入火星大气后,能遵照操办的弹道确切落在杰泽罗陨石坑。这请求它在全面飞往火星进程的轨道都特别周详。
而天问一号在缠绕火星进程中,则能够更平缓地调换轨道,为下降做谋划。
我国首辆火星车。图片起因:音讯连播
庞之浩以为,美国采纳直接下降打算的一个紧急前提,是他们对下降点相当熟练。他先容说,美国为取舍这次职责的下降点耗费了几年时候,经过分星测量轨道航行器、奥德赛号以及马文号火星探测器停止了详细的勘测。而我国事初次履行火星探测职责,对下降区须要进一步明白,因此须要在缠绕进程中停止详细勘测。
另外,意志号在下降进程中采纳的“地面吊车”方法,也与天问一号打算采纳的“下降伞+反推鼓动机”方法不同。庞之浩示意,这是美国继猎奇号今后第二次采纳“地面吊车”方法上岸火星,该技能的先进性和繁杂水平极高,但能知足下降原料较大的职责须要。
杨宇光说,“地面吊车”从实质上仍旧采纳反推鼓动机技能。不过天问一号以及美国初期火星车如洞悉号、凤凰号等,反推鼓动机在探测器下方,“地面吊车”方法则是火星车鄙人方,反推鼓动机从上头牵引。他示意,该技能完备2个长处,一是能够防止因鼓动机推力过大溅发火星表面的尘埃,对探测器形成影响;二是将悬吊着的火星车“放”到大地,对落点的平坦度和坡度请求不高。
但天问一号的下降方法,对大地平坦度请求很高。是以它将因袭我国探月工程中“嫦娥”落月所用的悬停避障技能,保证落在对比平展的地点。
庞之浩先容说,意志号是在猎奇号底子上鼎新而成,承继了猎奇号的一些紧急技能,如核动力电源、“地面吊车”等。同时它也采纳了一些新技能。比如在下降进程中哄骗的“间隔触发装配”技能,能协助它在适宜的机缘释放下降伞,抬高做陆精度;“地形相对导航”技能则是将实行拍照的下降区舆图存在电脑里,并标出危险地方,意志号下降时将“所见”地形与舆图对比,避让有危害的地点。
起因:科技日报编纂:张爽
考核:王小龙
终审:冷文生
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