刚刚,天问一号成功被火星捕获!火星,中国来了( 四 )


3、 分析火星表面的物质组成;
4、 测量电离层和火星地表气候及环境特征;
5、 探索火星的物理场(电磁场、引力场等)及内部结构。
天问一号是我国第一个火星探测器,能帮助我国获得火星立体图像、火星矿物质分布和水源分布等信息,为我国未来的火星探测指明方向。
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此前别国轨道探测器上的浅层雷达探测的火星次表层水冰分布
要完成这些任务,拍摄和通讯技术是非常重要的一环。
我国首次火星探测任务66米深空测控设备总设计师杜丹说,此次“天问一号”的环绕器上搭载了一个高分辨率的拍摄装置,即使在遥远的距离也可以获得火星上平原、高地、峡谷等地形地貌的清晰影像。
此后,待天问一号被火星引力捕获后,拍摄装置还将用于环绕火星做地形地貌勘测、选择着陆点等任务,通过照片留下探测依据。
杜丹称,事实上,天问一号拍照,和我们用手机拍摄的原理相同,其特殊之处,在于多了一个相隔上亿公里的传输。
星际探测器和地球之间可以通过两种方式进行通信,一是天问一号直接连接地球上的深空测控网完成数据收发,二是当火星车降落地表后,地球通过在轨飞行的天问一号探测器中转信号,完成与火星之间的通信。
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中继通信段
深空测控网就像在地球上建立了若干Wi-Fi热点,而如此远距离的传输,则需要归功于深空站。当前,中国深空测控网位于中国的佳木斯和喀什深空站,和位于南美洲阿根廷的内乌肯深空站组成。
此次主要使用的黑龙江佳木斯的深空测控站有一副直径66米的天线,形似大锅盖,是一个作用距离极远的“遥控器”,可以利用10kw功放将地面的指令发送到遥远的距离,实现对日定向、探测器变轨、姿态调整、发动机点火等动作,确保探测器沿正确的轨道飞行以及巡视器最终顺利软着陆。
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佳木斯深空站66米测控设备
同时,这个深空测控站还有高灵敏度的接收能力,可以时刻调整角度,负责在外太空噪声中寻找、捕获探测器信号,建立起探测器到地球之间的通信链路,获得探测器供电、温度、开关等工作状态及载荷参数和科学试验数据。
而由于行星之间数据传输“道路狭窄”,要想传输高质量图像往往需要大量数据帧,传输过程有时甚至会超过10分钟。为避免误码或数据丢失等情况发生,科学家们也采用编译码和纠错的方式,确保图像的正确传输。
所以除了专用的深空探测站外,中国科学家还准备了诸如北京密云、天津武清等天线站,大家一起组阵接收信号,为中国的火星探测任务保驾护航。
在陪伴天问“问天”的旅程中,“民以食为天”的国人像“嫦娥五号奔月挖土”时一样,再次问出了“火星上能种菜吗”的实在问题。
央视曾报道,经过科学家对月壤的研究发现,月壤中不含有任何有机养分,不能种菜,而火星是否能“种土豆、白菜”的问题,或许需要下次探火获取“火壤”时才有答案。
结语:天问“问天”从2020年7月到2021年除夕前夕,半年多的时间,天问一号走过了近5亿千米的路程,只为奔向那个神秘的红色星球——火星。
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天问探火
作为中国第一个即将登上火星的探测器,“天问一号”及其所携火星车的名字都是由征集投票决定的。2021年1月20日,中国首辆火星车命名开启网络投票,网民们将在前期选出的“弘毅、麒麟、哪吒、赤兔、祝融、求索、风火轮、追梦、天行、星火”十个名字中投票选出火星车的名字,2021年3月2日投票截止,我国第一个火星车的名字将很快面世。
天问还在路上,我们期待它亲密接触火星的一刻,也相信它能出色完成后续的任务。
刚刚,天问一号成功被火星捕获!火星,中国来了】参考资料:央视网、中国探月工程、中国的航天等

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