天问一号将于近日择机着陆火星乌托邦平原,

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国家航天局网站5月14日消息,中国首次火星探测任务天问一号探测器自年7月23日发射以来,各系统工作正常。年2月10日,天问一号探测器进入环火轨道,开展科学探测工作,获取了大量科学数据。根据目前飞行情况,天问一号探测器拟于北京时间5月15日凌晨至5月19日期间择机着陆于火星乌托邦平原。

天问一号则计划先绕火星飞上3个多月,即将于近日择机着陆,并分离火星车“祝融号”。天问一号为什么会多等三个月呢?

Part.1

组成分工有不同

天问一号由环绕器、着陆平台和火星车三件套组成,环绕器进入环火星轨道之后可以一直带着着陆平台和火星车飞行(两个合称为着陆巡视组合体,都塞在气动外罩里面),有充足的时间来选择合适的着陆时机。

天问一号三件套

CNSA

而NASA的毅力号没有环绕器,用的是一个巡航级带着气动外罩(里面塞着火星车)飞往火星,也没有进入环火星轨道的设计。等飞到了火星附近,巡航级一扔,无枝可依的气动外罩只能立刻扎进火星大气层开始着陆,没法等待。

NASA毅力号组件

NASA

倒也不是说毅力号不需要环绕器,主要是NASA正在工作的火星环绕器就有好几艘,既能完成各种火星在轨科学探测,也足够给火星车做通讯中继,所以这次不带也没关系。

NASA目前在轨工作的火星探测器

NASA

而天问一号是我国第一个自主的火星任务,在火星没有“接应”,当然要自己多带点装备了。自给自足,自力更生!

天问一号实物照

CNSA

Part.2

考察地形要工夫

入轨之后的天问一号可真的没闲着。相信我,这都是为了祝融号的安全,磨刀不误砍柴工啊。

它先是花了半个月时间多次调整轨道,让自己“观察”火星时的距离更近一些,视角更好一些;然后是仔仔细细考察火星地形,拍摄高清照片,为火星车考察着陆区地形。

年2月10-24日,天问一号共完成了三次近火制动(降轨)和一次远火点平面机动(侧手翻),顺利进入周期2个火星日的火星停泊轨道

CNSA

这时候你可能要问了,这不对吧,为什么别的火星环绕器已经拍摄了海量照片,天问一号还要花时间自己拍照探测地形、确认着陆区呢?这是因为,照片和照片,也不一样。

在拍摄距离相同的情况下,探测器分辨率低的相机可以一次拍摄很大一片区域(或者说图幅更宽),而分辨率高的相机拍摄只能拍摄很小一片区域。分辨率和覆盖率,是探测器拍照永恒的矛盾。

以目前拍摄火星的主力探测器,NASA的火星勘测轨道飞行器(MRO)为例,MRO探测器有两个相机:在公里高处,中分辨率相机CTX可以拍摄6米/像素的火星照片,每张照片能囊括火星表面30公里宽的区域;而高分辨率相机HiRISE可以拍摄高达约0.5米/像素的高清照片,每张照片只能拍出6公里宽的区域。

MRO探测器的两个相机

NASA

结果就是,饶是MRO这样从年就开始工作,至今已经兢兢业业给火星拍了15年照片的劳模,也只有中分辨率的CTX影像几乎覆盖火星全球,而高分辨率的HiRISE影像才只覆盖了零星一些地方。一言以蔽之,对火星来说,现有的米级高分辨率影像覆盖量还是太少了,只能优先满足想要重点考察的地区。

毅力号着陆之前,NASA已经花费很长时间为备选着陆区积累高分辨率影像数据(详见:NASA毅力号成功着陆火星!它会在哪里寻找火星生命?


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