天问一号比毅力号发射早却更晚登陆4年前失

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年7月先后发射升空的3个火星探测器现在的情况良好,离火星越来越近了,按照计划,这些探测器将会在年2月先后抵达火星。在这3个火星探测器中,除了阿联酋的希望号火星探测器只是环绕火星轨道飞行的轨道探测器外,我们的天问一号和NASA的毅力号火星探测器都将会择机实施软着陆,将火星车送上火星表面。毅力号火星探测器在年7月30日,当年最后一个火星探测器毅力号在佛罗里达州肯尼迪航天发射中心由Atlas5型运载火箭成功发射升空。这是一辆火星车重约1吨,携带了一架“火星直升机”,预计在年2月18日实施软着陆。也就是说,如果毅力号火星车成功实现软着陆到火星表面,携带的直升机顺利在火星表面起飞,意味着火星将会迎来第一架旋翼直升机,这也将是世界上第一架在外星球起飞的直升机,可以在一定程度上有助于我们对火星展开探索。因为不论是火星车还是轨道探测器,有一些地形复杂的区域是没法抵近观测的,但是直升机就可以直接飞过去看个究竟。天问一号火星探测器天问一号火星探测器是我们国家第一个火星探索任务,在年7月23日发射升空,比毅力号火星探测器更早发射。和毅力号火星探测器相比,天问一号的质量更大,达到5吨左右,由轨道探测器、着陆器、火星车三大部分组成,将会一次完成环绕火星、着陆火星、巡视火星三大步。毅力号将率先经历“恐怖7分钟”不同的火星探索任务,难度不同,如果仅仅是环绕火星飞行,难度相对较低,如果需要将火星车送上火星表面,这是当前探索火星过程中难度最大的一环节。着陆器登陆火星的过程,大约持续7分钟,这个过程非常惊险,所以也被称为“恐怖7分钟”。因为探测器在环绕火星飞行时速度达到2万公里每小时左右,而着陆器着陆到火星表面时与火星的相对速度为0,意味着着陆器需要在短短7分钟内将速度从2万公里每小时下降到为0。由于火星有一个稀薄大气层,所以在着陆过程中还需要考虑到大气阻力的影响,什么时候开启降落伞、什么时候开启发动机进行减速,都非常关键。虽然能够借助火星大气来进行减速,但是由于大气摩擦的原因,探测器的温度非常高,如果着陆器的隔热出现问题,探测器都可能会被烧毁。最重要的是,由于火星与地球的距离非常原因,工程师们不可能实时控制着陆器,从地球发出的信号至少需要几分钟才能到达火星被探测器接收到,所以在着陆阶段的所有步骤(降落伞、发动机开启等)都是依靠着陆器自动完成,这时候就需要着陆器有非常高的自主控制能力、避障能力等。既然这些探测器都是在差不多的时间到达火星,为什么天问一号号火星探测器会比毅力号火星探测器晚几个月着陆呢?我们的天问一号探测器搭载了轨道器、着陆器、巡视器,探索任务比毅力号火星探测器更复杂,因为天问一号还需要环绕火星飞行,而且还需要对着陆区进一步观测,这个过程都是需要时间的。而NASA早已选好毅力号火星探测器的着陆区,毕竟之前NASA就已经有很多探测器对火星进行观测,掌握的火星数据相对多一些,他们能够更早实现登陆火星,也是情理之中的事情。而且,登陆火星的过程是非常复杂的,不能操之过急,我们的最终目标是要成功实现火星登陆,时间晚一些其实没任何问题。在历史上曾经有一些探测器在着陆阶段就出现了问题导致登陆失败。在年3月14日欧空局(ESA)的“ExoMars”探测器发射升空,这是一个包括轨道器、着陆器的火星探索任务,探测器在飞往火星的过程中还比较顺利,在年10月17日着陆器和轨道器成功分离,轨道器在年10月19日顺利进入火星轨道,而Schiaparelli着陆器却失去了联系,最后被证实Schiaparelli着陆器坠毁到火星表面。最终,欧空局这一次火星探索任务只成功环绕火星,并没有实现软着陆火星。4年前欧空局这一次失败任务或是前车之鉴,“ExoMars”探测器还没进入轨道就准备实施登陆,显然是过于冒险。而我们天问一号在做好准备的情况下才实施软着陆,相信能够大大提高成功登陆火星的几率。


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