平原 天问一号着陆的“惊魂九分钟”堪比大片,登火星有多难?( 二 )


火星乌托邦平原(拉丁语:UtopiaPlanitia),又译作乌托邦低原,为火星上最大的平原,直径3200公里,中央为49.7°N118°E*(火星经纬度),位于阿尔及尔平原的对跖点上。火星乌托邦平原也是1976年9月3日海盗2号在火星上的着陆与探索区域。
登陆火星究竟有多难?
我们生活在地球上,可以通过很多方式去监测地球大气的风速、气压和密度,从而确保航天器再入大气时的安全。然而,人类对于火星的大气环境知之甚少,导致登陆火星充满了未知的危险,很多登陆火星的探测器都是殒命于此。
另外,登陆火星对于探测器的自主降落能力提出了极高的要求。这是因为地球和火星相距遥远,通信存在很大的延迟,地球上的控制中心不可能实时控制着火星上的探测器。
目前,火星正是远离地球的时候,地火的距离达到了3.18亿公里。从地球上发射出的无线电信号以光速传播,也要17.7分钟的时间才能抵达火星。因此,只能全权交由探测器自主降落火星。
因此,登陆火星的难度极高。在天问一号之前,已经有20个探测器尝试登陆火星,其中只有10个成功登陆,成功率仅为50%。最早登陆火星的是苏联发射的火星3号,它于1971年首次成功登陆火星,但它登陆后只运行了14秒。
美国的成功率最高,NASA先后10次尝试登陆火星,9次取得成功,只有1999年发射的火星极地着陆者号在登陆火星时失联。最早登陆火星的是1976年的海盗2号,它与天问一号一样,也是登陆乌托邦平原。最近一次是在今年2月19日登陆火星的毅力号,它还带了一架无人直升飞机——机智号,并在火星上实现首飞。
由此可见,我国一次就成功登陆火星有多么不容易。
“祝融号”有哪些绝招?
此前,中国首次火星探测任务总设计师张荣桥曾对外公布“祝融号”火星车的配置细节:火星车质量约240公斤,为6轮独立驱动,携带6台载荷,其太阳翼呈蝴蝶翼形。因此有人形象地将“祝融号”火星车比喻为“火星蝴蝶”。
火星环境是出了名的恶劣,要想完成使命,“祝融号”火星车必须足够强大,努力“活下来”。中国曾数次造访月球,积累了宝贵经验。但月球与火星最大的不同,在于月表近乎真空,而火星有大气层,这大大增加了探索火星的难度。
从以往火星探测器拍摄的图片来看,火星的地貌似乎与地球上的沙漠戈壁无异。但事实上,火星上的风速可达每秒180米,这几乎是地球上特大台风风速的三倍多。这如野兽般凶暴的烈风会掀起大量的沙尘、石块,形成特大沙暴。
在今年早些时候,“祝融号”火星车总设计师贾阳介绍,我国的火星车太阳能板采用表面工程技术除尘法,这个技术的关键是超疏基结构,身边的汽车防尘玻璃、防尘贴膜等都是这个原理。类似下雨时荷叶上的水珠,遇风可以很容易滚落。这种材料可以让“祝融号”的太阳能板不易沾染灰尘,还可以通过振动抖掉灰尘。
此前,美国宇航局(NASA)的“机遇号”火星车正是因为遇上火星沙尘暴,太阳能板蒙尘,最终与地球失联。
火星表面还密布着石块等障碍物,这就使得火星车的行驶需要更加“小心翼翼”,以免被障碍物卡住造成操作的迟滞。那如何才能火星车的每一步都走得更加稳妥呢?设计师们也想出了应对之策。在中国航天科技集团五院的实验室中,有一台与“祝融号”一模一样的火星车。当“祝融号”在火星上遇到复杂路况时,地球上的火星车将对火星路况进行模拟行驶,确认无误后才会发出指令。
按照计划,在紧张工作90个火星日后,“祝融号”火星车将结束巡视探测工作,天问一号环绕器也将进行轨道调整,从而开展环绕科学探测。
A股有哪些“火星股”
据媒体此前报道,天奥电子是空天信息网络授时产品龙头,应用场景包括星载、机载、弹载、车载、地面、舰载等。公司也在互动易平台中表示,公司有产品应用于此天问一号项目。
中简科技率先实现了ZT7系列高性能碳纤维产品在国家航空航天关键装备的稳定批量应用。
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鸿远电子是军用MLCC核心供应商,主要客户包括航天科工、航天科技等集团。
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福光股份在互动平台上表示,光学系统产品已应用在火星探测器“天问一号”上。

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