天问一号成功着陆火星火星上首次留下中国

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5月15日,天问一号着陆巡视器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区,我国首次火星探测任务着陆火星取得圆满成功。

5月15日凌晨1时许,天问一号探测器在停泊轨道实施降轨,机动至火星进入轨道。

4时许,着陆巡视器与环绕器分离,历经约3小时飞行后,进入火星大气,经过约9分钟的减速、悬停避障和缓冲,成功软着陆于预选着陆区。

两器分离约30分钟后,环绕器进行升轨,返回停泊轨道,为着陆巡视器提供中继通信。

后续,“祝融号”火星车将依次开展对着陆点全局成像、自检、驶离着陆平台并开展巡视探测。

着陆“恐怖9分钟”

火星探测器进入火星大气的时速约为千米,但要在7-9分钟内,让速度在受控状态下降为0,实现在火星上安全着陆,这是火星探测任务中技术难度最大、失败率最高的关键因素,人类火星探测任务成功率仅有五成左右,大部分失败都是折戟在“进入/下降/着陆(简称EDL)”这一阶段。

早在EDL前,“天问一号”在火星停泊轨道上就对着陆区进行了详查预探测,获取了大量的着陆区地形地貌的数据,并对火星尘暴发生的概率进行了评估;同时,火星探测器继承了嫦娥三号、四号、五号成熟的悬停、避障技术,以确保安全着陆。

稀薄而不稳定的火星大气,复杂的火星表面地形,极其严重的火星尘暴,再加上十多分钟的通信延迟,“天问一号”经历了此次探火旅程中最为凶险的“黑色9分钟”。中国航天器首登火星就毫发未损过关,让人惊叹。在“天问一号”自主完成着陆火星的背后,是地外行星软着陆等一系列关键技术的保驾护航;惊心动魄的短短几分钟,凝结着航天人昼夜不息的执着攻关、卓越创新。航天人勇于挑战、追求卓越,使我国在行星探测领域进入世界先进行列,祖国和人民将永远铭记这卓越功勋。

为什么要降落在乌托邦平原?

此次天问一号着陆首选落点是火星北半球的乌托邦平原,为何选择这里呢?

乌托邦平原(拉丁语:UtopiaPlanitia),又译作乌托邦低原,为火星上最大的平原,直径公里,中央为49.7°N°E,位于阿尔及尔平原的对跖点上。年9月3日,美国“海盗2号”火星探测器在此平原着陆,对着陆点周围进行了探测。

根据相关资料,这是一个巨大撞机平原,数十亿年前这里被海洋覆盖。根据探测数据,在乌托邦平原的中心区域,比火星基准高度低7千米。这对火星车着陆很有利,因为地势低,则气压比较高,火星车着陆时受到大气的阻力比较大,有利于软着陆。

据称,乌托邦平原拥有一定储量的地下冰层,平原上有间隙冰等地下物质活动的痕迹,形成了多边形地貌,具有较高的探索价值。

祝融火星车的过人能力

为了应对火星表面高达℃~℃的昼夜温差以及高达20m/s的风速,减少因此而加快的能量散失并提高能量利用效率,除使用更大面积的太阳翼外,研制人员还为火星车准备了两件“法宝”——气凝胶和太阳能供热集热器。气凝胶是一种特制的隔热材料,火星车上对温度敏感的管路、设备以及蓄电池在它的保护下可极大减少热量流失。

太阳能供热集热器通过火星车车身中部一个像双筒望远镜一样的集热窗吸收太阳能,然后将吸收到的太阳能储存在一种叫正十一烷的物质中。白天,火星表面温度升高,正十一烷吸热融化,到了晚上温度下降,正十一烷在凝固过程中释放能量,供火星车使用。

太阳能板是把光转化为电能,这个集热器类似太阳能热水器的取热管,靠介质正十一烷吸收热量并储存起来。

集热器的应用使我们火星车的能量利用效率达到了80%以上。气凝胶+正十一烷太阳能供热集热器共同构成了“相变储能”这一由我们率先应用的全新储能方式。相比其他国家的火星车用同位素加热器(说白了就是有污染的核反应)我们的火星车更环保。

按照预定计划,祝融火星车将在成功着陆后3个火星日内依次展开桅杆、太阳翼和定向天线并与环绕器建立UHF器间通信链路,9个火星日内完成驶离着陆器至火星表面,15个火星日内完成初期数据下传。

天问一号任务

实现了我国首次地外行星着陆,

是中国航天事业发展中

又一具有重大意义的里程碑。

“天问一号”成功登陆火星后,

我国第一辆火星车即将闪亮登场。

让我们期待“祝融”的精彩表现!

综合央视新闻人民日报

编辑石头

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