刚刚,天问一号成功被火星捕获!火星,中国来了

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智东西(公众号:zhidxcom)
作者 | 信仪
编辑 | 漠影
智东西2月10日消息,刚刚,也就是在中国农历腊月二十九,北京时间19时52分,中国首次火星探测任务天问一号探测器实施近火捕获制动任务成功!
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国家航天局热烈祝贺首次火星探测任务天问一号环绕火星成功 来源:央视新闻客户端
天问一号环绕器3000N轨控发动机点火约15分钟,探测器顺利进入近火点高度约400千米,周期约10个地球日,倾角约10度的大椭圆环火轨道,成为我国第一颗人造火星卫星,实现“绕、着、巡”第一步“绕”的目标。
这意味着我国首次火星探测任务在实施近火制动环节,探测器成功“刹车”并被火星捕获,进入环火轨道,开启环绕火星之旅,对火星的地形及着陆点进行勘测。
首次火星探测任务由地火转移阶段进入火星捕获阶段后,天问一号环绕器携带的中分辨率相机、高分辨率相机、磁强计、矿物光谱分析仪、离子与中性粒子和能量粒子探测仪等载荷将陆续开始工作,对火星开展多维度探测。
抵达火星时,探测器距离地球约为1.92亿千米,实际飞行路程约4.75亿千米。
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动画模拟天问一号探测器近火制动
天问一号环绕火星的过程大约将持续3个月的时间,预计于2021年5月中旬择机实施登陆任务,着陆火星表面。至此,中国将成为第六个到达火星的国家。
此外,2020“火星三杰”中,阿联酋“希望号”火星探测任务团队在北京时间今天凌晨零点左右公布,“希望号”进入环火轨道,抵达目的地。希望号是一个轨道探测器,主要任务是研究火星的大气和气候,后续没有登录任务。
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确认“希望号”已成功进火星轨道后,阿联酋航空火星任务管理人员欢呼
除天问一号外,同样搭载火星车的美国“毅力号”探测器也将于2021年2月18日抵达火星,并即刻冲向火星表面。如果火星车能成功着陆,探测器将在一个干涸的火山口湖和河床中寻找灭绝生命的迹象。但在此之前,毅力号还将部署一架名为“机智号(Ingenuity)”的微型直升机,让它在稀薄的火星大气中尝试飞行,完成它自己的使命。
天问“问天”的旅程已行驶大半,为何这次近火“刹车”如此重要?从发射到抵达火星周边,6个半月的时间天问一号又经历了怎样的过程?我国探索火星有什么意义?让我们跟随文章一文看尽。
一、连续减速,对天问进行“自控力”考验天问一号探测器从地球出发到火星执行任务需要经历6个飞行阶段,其中包括发射段、地火转移段、火星捕获段、火星停泊段、离轨着陆段和科学探测段。
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天问一号执行任务6个飞行阶段
2020年7月23日,长征五号遥四运载火箭携天问一号在中国文昌航天发射场发射。飞行2177秒后,天问一号进入地火转移轨道,太阳翼展开,进行对日定向。
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太阳翼展开,进行对日定向
如今,它成功进入了下一个飞行阶段,也就是火星捕获段,这意味着天问一号探索火星的任务真正拉开序幕。
这个阶段是控制天问一号的关键节点。在太阳系中,地球、火星都绕着太阳公转,天问一号从地球出发去往火星,就要边往前飞,边向外靠拢。等天问一号抵达火星轨道时,火星刚好公转到同一地方,探测器就要准备被火星引力吸引。
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天问一号绕轨抵达火星概念图
天问一号会在这个窗口期仅有30分钟的阶段,持续点火约15分钟,以使其从第二宇宙速度11.2千米/秒减速制动。
更难的是,降速必须小于火星逃逸速度,也就是5.027千米/秒;同时必须达到环绕速度,也就是3.55千米/秒。如果速度过慢,火星无法吸住天问,探测器则会飞出天际;速度过快,探测器则会一头扎到火星上。这关键的“一脚刹车”,直接关系到我国火星探测任务能否成功。
除此之外,在这段时间中,探测器按照轨道会飞到火星背面,地球无法与天问一号取得联系,这也大大增加了控制天问一号的难度。等到地球上的航天工作者再次接收到探测器的信号,传递天问一号成功进入火星轨道的消息,这一难关才算度过。

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