天问一号VS印度曼加里安号,想不到印度火

多数人可能不会想到,年发射的印度曼加里安号火星探测器,现在还在火星轨道运行着呢,甚至有人推测,这个探测器可能会运行超过十年。印度火星探测牛在哪里呢?我是东城观星,跟大家一起了解一下中印两国的火星探测器。

一、印度航天总是被人笑话

中国的一些网民对于印度航天往往抱着看笑话的心态,时不时发出一些讥讽的言语。也难怪,毕竟印度部分媒体和网民总是带着谜一般的自信宣传自己,而实际上水平比不上中国航天,何况还在探月任务中出现了两次失误。印度的月船2号,雄心勃勃地执行了月球软着陆计划,然而,因为技术上的原因,软着陆一不小心变成了硬着陆。通过这次硬着陆,让世界网民意识到,中国的探月计划连续成功,着实不容易。印度的月船一号,计划工作两年,但只工作了10个月左右,就失去了联系。

这两次的失败,给中国网民留下了深刻的印象,印度航天消息也被很多网民笑谈应该放到娱乐版。毕竟,中国的嫦娥工程,从一号到五号,全部成功,只有玉兔一号在月球表面出现了一些故障,其他都是超额完成任务的。

大家会不会因此联想到印度的火星探测器也会出现失误啊?这一点还真是出乎很多人的意料了,印度火星探测器不仅一次探测就成功了,而且寿命还很长。截止到年11月5日,它发射后已经度过了整整八年,进入火星探测轨道也已经七年多了,据报道这个探测器目前还能正常工作,有望冲击在轨工作十年的记录。需要提一句,这个探测器设计的在轨工作寿命只有6个月。

二、超长寿命的原因

从6个月到7年甚至10年,这里面的奥秘就在于,印度航天科学家给火星探测器曼加里安号,设计了一套非常科学高效的轨道,而且探测器一路走得非常顺利。一个1.3吨的火星探测器,之所以设计寿命只有6个月,是因为火星距离地球非常遥远,整个路程不确定性很多,稍有不慎,就会任务失败,更何况是燃料。探测器哪怕多走一点点弯路,就得多消耗在轨工作几年所需要的燃料。

我们简单算一笔账,大家就明白了。探测器发射时重量是.2kg,到达工作轨道后重量还剩大约kg,探测器干重为.5kg。也就是说,近公斤的燃料用在了从地球到火星的路上。最后留给探测器维持轨道的燃料还不到70公斤,这70公斤维持了7年还有不少的剩余。可以想象,在到达轨道之前,哪怕一点点的损耗,都会大大影响探测器在轨的寿命。

换一个角度理解,其实探测器维持轨道需要的燃料非常少,但是改变轨道所需要的燃料却非常多,所以印度探测器被火星引力捕获以后,就再也没有主动改变过轨道,一直工作在一个特别扁的椭圆轨道上,离火星最近时.7公里,最远时7.7万公里,相对来说进入这个轨道是比较省燃料的。

对比一下,中国的天问一号,发射重量千克,携带了足够多的燃料,有更充裕的燃料来改变轨道。赶奔火星的路上四次轨道修正一次深空机动,年2月10日到达火星轨道,完成近火制动,这是最废燃料的一个操作,2月15日轨道平面机动,2月24日第三次近火制动进入火星停泊轨道。

三个月后,5月17日释放着陆器,不是直接抛出着陆器就不管了,而是要在轨道最高点整体减速进入降落轨道,待着陆器分离以后,环绕器可不能再跟着一起走了,一起走就都掉下去了,需要加速抬升回到停泊轨道,之后又在近火点进行第四次制动,进入中继通信轨道,11月再一次调整轨道进入最终的工作轨道。所有这些动作,都比维持轨道所需要的燃料多太多了,更何况祝融号着陆还带走了相当一部分燃料。大家想想,如果天问一号,也像印度火星探测器一样待在一条轨道上不动,能工作多长时间呢?

三、曼加里安号取得的科研成果

印度的曼加里安号的优点不仅仅是工作寿命长,还取得了不少工作成果。有人可能对印度探测器的工作不屑一顾,认为最多就是重复别人做过的事情,其实,没有这么简单。印度火星探测器工作在一个独特的椭圆轨道,离火星近的时候很近,远的时候又很远。近的时候,可以拍摄高清晰度的表面照片。远的时候又可以拍摄火星的全景照片。当然,近景照片,别的国家都没少拍摄,参考价值不算太大,但是远景照片却比较少见,印度曼加里安号提供了大量的火星远景照片。

曼加里安号拍到了火星和它的卫星火卫一在一起的合影,还拍到了火星全球范围的沙尘暴。印度探测器对火星沙尘暴的研究,给国际上了解火星沙尘暴的演化提供了非常重要的信息。通过他们的探测,我们知道火星的沙尘暴最高能吹到数百公里的高度,这要是在地球上,已经吹到了外太空,把低轨道卫星都能盖在里面。火星上的沙尘暴风速可能并不大,但覆盖范围非常大,而且持续时间非常长,印度探测器就观察到了一场持续5年半的大范围沙尘暴。当然,印度火星探测还取得了很多其他成果,这里就不一一介绍了。

怎么样,科学研究就是这么神奇,很多时候不在于你用多先进的仪器,而在于你的研究视角,如果你站在一个全新的视角上,哪怕你用很原始的工具也可以获得大量别人没有获得过的科研成果。比如看门老大爷列文虎克,就是第一个拿显微镜看自己漱口水的人,通过显微镜观测各种物品,看到了大量别人从来没有看到过的成果,最终成为了载入史册的大科学家。再比如,中国的嫦娥四号落在月球背面,每一项研究,都是全新的发现,因为别人都没有去过月球背面。

很多朋友都知道,我一向客观看待印度的航天成果,一直认为印度航天在世界范围内还是屈指可数的强者。想想看,发达国家英国、加拿大、澳大利亚、韩国等至今也没有取得印度这样丰硕的航天成果。就连日本,也因为唯一一次火星探测失败,而把亚洲第一个成功探测火星的桂冠让给了印度。所以,不要小瞧我们这个重要的邻国,人家的科技水平不容小觑。




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