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為啥我國天問一號,發射已3年還備受關注?看完登火過程才知道!

2024-02-02 16:57:57

生死七分鐘,天問一號著陸火星的艱難過程

人類歷史上對於火星的探索已有五十多次,火星,這顆神秘莫測的星球,激起了人類征服的慾望。2020年,我國自主研製的火星探測器——天問一號成功發射,作為世界科技強國,中國向全世界宣佈,我們已經開啟了火星探索之旅。

2021年5月15日,歷史必然會記住的一天,我國首次火星探測任務“天問一號”探測器在火星烏托邦平原南部預選著陸區成功著陸。人們歡呼著祖國在太空探索史邁出了強勁的一步,同時也感慨著陸過程的不易,經歷了三個月飛行的天問一號,又是經歷了怎樣的生死七分鐘才安全著陸的呢?

天問一號在環火軌道中進行了長達三個月的飛行,而這看似“墨跡”的行為,實則是對預定著陸區域內的地勢、地形以及惡劣天氣等情況進行全面準確的理解,保證預定著陸區的可實施性。這一階段的資料收集是非常重要的,一旦著陸時遇到坡度較大的地勢,將影響任務的安全。

三個月的飛行探測,確定了最終的著陸區域,可是這“落火”的過程卻又是異常的艱難。要知道當開始執行著陸任務時,探測器要以一個合適的角度切入火星大氣層,而這個角度需要十分精確,如果角度太小,則探測器無法穿透火星大氣層,反之太大,又會因在大氣層的過度摩擦而導致燒燬。

為了成功著陸,探測器必須保證在七分鐘內,將每小時兩萬千米的速度降至為零。在下降過程中,探測器不斷透過氣動減速、降落傘減速,在距離火星一百米的上空成功完成懸停,最終找到精準著陸點進行降落。

由於反饋到地球的訊號會延遲十分鐘,所以在這生死的七分鐘裡,所有的操作均需完全由天問一號探測器獨自完成,這對探測器的硬體及軟體系統要求極高,是否會出現程式錯誤,是否會按照順序啟動在那一刻都成為了未知數。作為歷史上僅有的九次成功著陸記錄之一,天問一號的成功背後包含著幕後科學家和研究人員的艱辛與汗水。

三年探索征程,實現科學、工程領域雙豐收

2023年7月23日,是我國首個火星探測器——天問一號成功發射三週年紀念日。在三年的探索歷程中,天問一號超額完成了任務,在科學及工程領域都有了極大的收穫。

2020年天問一號火星探測器成功著陸後,同年5月25日,祝融號火星車安全駛離著陸平臺,到達火星表面,開啟了火星表面探測任務。

在祝融號的探測過程中,首批科學影像於2020年6月11日傳回至地球,這次資料影像的回傳,也標誌著我國首次火星探測任務的圓滿成功。

此次火星探測,不僅在中國太空探索史上留下了濃墨重彩的一筆,在世界範圍內,也讓中國一躍成為火星探測的科技強國。在執行任務過程中,天問一號一併完成了環火飛行、火星著陸、火星巡視三個任務,一次性同時完成三項任務的火星探索行為,在世界深空探索史上也絕無僅有。

在制定火星探測計劃時,我國給天問一號設定了科學和工程兩個學科的探測計劃,透過一千多天的探測,天問一號已超額完成任務。祝融號火星車累計行駛長度為1921米,獲得科學原始資料高達1480GB。

除了基本的目標任務,探測器還對著陸區範圍內火星表面的撞擊坑、溝槽等地勢進行了研究,透過綜合研究發現,這些地貌的形成與火星上的水活動有著非常重要的聯絡。

從傳回的資料中得知,天問一號探測器對著陸區內火星表面的冰水分佈進行了研究。透過影像畫面和光譜資料,發現在著陸區內的板狀硬殼岩石中,存在著含水礦物,這就表明在距今約十億年前的晚亞馬遜紀時期,在著陸區內曾有過大量液態水的存在。另外,透過其它科學資料,研究人員們發現著陸區範圍內的火星表面存在著海洋沉積岩,這就說明火星的這一區域,曾經可能是一片海洋。

中國此次火星探測之旅起點高、效益多,任務的圓滿成功也讓中國的深空探索水平有了質的飛躍。而天問一號所回傳的科學資料,也讓人們對於火星這顆神秘莫測的星球演變歷史有了一個新的認知和猜想。

天問一號任務圓滿成功,中國航天力量再次升級。

2022年,在國際宇航大會上,中國火星探測器天問一號榮獲了當年航天界最高榮譽獎項——世界航天獎,再一次肯定了我國在宇宙探索征途中領航人的地位。

天問一號任務的圓滿成功,對中國航天技術有著劃時代的歷史意義,讓探索火星的構想從概念變成了現實。天問一號火星探測器“繞落巡”一體的功能,首次幫助中國實現了地外行星著陸。

且我們都知道,火星著陸其實是一項綜合技術,從探測器的發射到著陸,每一步的技術都需要掌握,而天問一號火星探測器能夠一次性完成環火、著陸、巡視三項任務,也說明中國在火星探測領域的研究已經相當成熟,科研人員從探火計劃到祝融號火星探測車的資訊反饋,每一步的執行都做到了完美。這次技術突破,也深深的鼓舞著國民,增強了民族自豪感。

在人類研究火星的歷史長河中,已經基本完成了對火星的基礎探測,火星探測車則是對火星進行詳查的第一步。祝融號此次獲取了大量的科學資料,標誌著中國對於火星的探索已經進入了詳查階段,成為世界第三個火星著陸的國家,第二個實現火星探測車實施火星探測的國家,意義非凡。

中國探索火星的腳步並沒有因為天問一號的成功著陸而停止。在2021年的全球航天探索大會上,中國首次公佈了2033年載人火星探測計劃。此次計劃將在2030年火星取樣返回計劃中的資料的基礎上進行探測,綜合火箭發射、生命保障系統、航天器設計等多項關鍵技術進行開展。

未來人類對於火星的探索並不會基於表面研究,在實現載人火星探測計劃後,在實現載人火星探測計劃後,中國還將構建火星永久居住基地及可持續的生態系統。火星被視為是資源星球,或許在火星上蘊含著對地球生態有益的資源。

地火之間距離達到5500萬公里,對於火星探索的難度可想而知。但是我們堅信,在中國的科學家和研究人員的共同努力下,“火星城市”將不再遙遠,那將不僅是中國的榮耀,而是全人類共同的目標和追求。

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