转了三个月降落火星,天问一号为何这么

白癜风的治疗方法 http://m.39.net/pf/a_6329464.html

今天上午10点40,祝融号已安全驶离着陆平台,到达火星表面,开始巡视探测。

随着天问一号着落器成功着落于火星乌托邦平原的预选着落区,中国火星探测正式拉开了新的篇章,从去年7月23日成功发射,到时至今日的着落火星,天问一号经历了近一年的漫长旅行终于平稳降落在了火星,这漫长的一年,不仅一直牵动着上亿国人的心,更是对背后科研团队巨大的考验,因为难度太大了。

▲美国“毅力”号火星着落器

截止目前,成功登陆火星的国家只有三个,苏联,美国,中国。数量如此之少,并非是其他国家对于火星探测没有兴趣,真的是难度太大了。以我们国家为例,早在年就曾计划进行火星探测,并发射了首个火星着落器“萤火一号”,不过当时受到大型运载火箭限制,我们只能搭载俄罗斯运载火箭,然而最终因俄方故障“萤火一号”未能进入预定轨道,中国首次火星探测任务失败。但此次任务的失败,也凸显了火星探测难度,同时也激发了中国人独立自主决心,而我们首先需要解决的问题就是大型运载火箭。

▲天问一号发射升空瞬间

相比地月距离,地火之间的距离真可以用十万八千里形容,为此卓落地尺寸也将变大,同时由于火星轨道更高,更远,这其中不仅需要克服地球引力,还需要克服太阳引力的影响,这也导致对运载火箭运载能力要求更大,传统运载火箭已经完全无法满足需求,但这些问题难不倒我们中国人,长征五号B运载火箭的成功研制帮助我们彻底解决了没有运载火箭的难题的。

▲“霍曼转移”轨道

不过,这也只是中国火星探测万里长征第一步,更多难题还在后面。受火星轨道影响,火星距离地球距离一直在变化,跨度万-4亿千米,这也导致如果想要用最短时间抵达火星就需要抓住窗口期,但一次窗口期就需要等上至少天,长达两年,如此以来火星探测团队压力进一步增大,一次等两年,失败就等于重头再来。由于距离限制,着落器无法直达火星,因此只能利用“霍曼转移”的方式不断变换轨道,但在转移过程中可能受到的影响因素太多,像着落器自身偏差,太阳风扰动,太空辐射干扰,都会影响到着落器飞行路线,在深空飞行过程中有一丝一毫的偏差,就会影响到后期入轨,因此这需要着落器在飞行过程中不断调整,并且要非常精准,及时调整才可以,但这一过程多数是依靠着落器自身来完成,这么看还简单吗?

▲天问一号组装

在经历了九九八十一难之后,着落器终于抵达了火星轨道,然而此时距离最终的着陆还有非常漫长过程。由于此前我国对于火星了解极为有限,对于降落地点更是几乎没有影像资料参考,在此情况天问一号开启了为期三个月的对地观测,这一方面可以帮助我们进一步了解火星,同时也是在为后期着落目标进行探查。当然这一过程,由于在轨飞行,因此难度还不算大,而在这一阶段实际上也只完成了火星探测“绕、落、巡”三部分之中第一步,绕。随后就需要进行整个火星探测环节中,难度最大的一环——落。

由于距离地球距离太远,地球信号想要传输到着落器至少需要10分钟以上,这样超延时传输使得地球完全无法操控探测着落,因此着落火星的所有动作都需要依靠天问一号自己完成,据了解在整个过程中探测需要至少完成个以上的动作,这就需要天问一号在降落过程中需要及时发现问题,解决问题,因为一个动作出错,就必将导致最终降落的失败,这一技术恐怕放眼全球也没有几个国家具备。

▲天问一号着落过程

相比地球着落,火星大气问题也影响了着落器最终着落,火星大气极为稀薄,这也导致在降落过程中希望依靠大气摩擦减速,几乎难以实现,为此在降落过程中几乎融合了所有减速手段,首先利用气动外罩减速,随后在距离地面11公里处打开降落伞,此时着落器着落速度已经降到了95米/秒,但这仍不足支撑着落器平稳降落,在距离百米左右时,降落伞,启动外罩抛弃,反推发动机点火,点火之后着落器速度则降至1.5米/秒,此时速度已经基本可以保证稳定降落。但为了降低对内部设备的影响,着落器还要伸出着陆腿进行缓冲,从而达到平稳降落火星表面。这整个着落过程又被称为“黑暗9分钟”,因为到目前为止有近一半着落器都是在此过程中失败,可见其难度。

当然,我们也要清晰的认识到,在火星探测领域,我们与美国屡次“串门”火星的行家还是有一定的差距,但这种差距随着中国科研人员的努力也在逐渐缩小,对此我们要坚信终究有一天中国航天事业必将站上世界巅峰!




转载请注明:http://www.aierlanlan.com/rzfs/2864.html