中国首次自主火星探测任务,也是首次行星探测任务“天问一号”在海南文昌发射中心,乘坐长征5号遥四火箭已经发射升空。

首先我们预祝这次探火过程中的所有任务都能圆满成功。

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至于结果怎样,大家也不用着急,因为跟以往去月球不同的是,月球在绕地球运行,距离非常近,且变化不大。

发射任务可以随时进行,7-8天的时间就能在月球上着陆,成功与否立马见分晓。不用过多的等待。

但去往火星要比去月球难得多,主要体现在距离上,因为火星和地球一样都在绕太阳运行,地球在火星轨道的内侧,它俩之间的距离变化比较大。

当地球和火星处在太阳的同一侧,且与太阳呈一条直线的时候,距离最近也有5500万公里;当它俩分别处在太阳的两侧时最远,距离约4亿公里。

相比月球距离地球平均为38万公里,因此去月球和去火星的难度根本不在一个等级上,一般去往火星至少需要7个月的时间。

所以这项任务的周期非常长,大家要耐心等待“天问一号”进入火星轨道,以及着陆器着陆的消息。

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相信大家也听说了,在我国"天问一号"升空之前,阿联酋的火星探测器“希望号”早于3天已经在日本发射升空,而且在月底美国的“毅力号”探测器也将去往火星。

那为什么大家都集中在7月底到8月初集体去往火星呢?这可不是商量好一起在凑热闹,而是像上文说的,地球到火星的距离由于两颗行星的运动变化非常大。

由于人类目前的火箭技术,以及受到燃料的限制,我们必须选择在地球和火星最近的时候,发射探测器,这样既节省能量也节省时间,就最近的距离也需要数月的时间探测器才能进入火星轨道。

因此两颗行星最近的时候,就是我们所说的发射窗口期,很明显今年的7月份就是一个发射窗口期。如果错过这次的发射时机,下次想要去火星将要等到2022年。

那么这个窗口期是怎么来的?由于地球在火星的轨道内侧,运行速度比火星要快,每隔26个月地球就会从内侧追上火星,和火星达到最近的距离,这就是发射火箭最好的时机。

不过这里需要注意的是,现在的发射时间地球并非已经追上了火星,也就是说它俩现在的距离并非最近,而是地球现在还滞后火星一段距离。

我们提前发射探测器,正好可以利用地球公转29.783千米/秒的速度以及自转的速度,朝东发射使得探测器搭地球的便车,去追火星。

这也是为什么我们这次选择在海南文昌发射的原因,因为维度更低一些,地球自转的线速度更大,火箭能获得更快的速度。

而且就算搭了地球的便车,再加上火箭的加速,探测器也不是直溜溜的去追火星,而是在地球和火星之间事先变轨,通过霍曼转移轨道,与火星在预定的地点会合,然后减速,成为一颗环绕火星的一颗人造卫星。

这个时间点估计在明年的二月份,如果这时探测器依旧没有失联,那只能说明这次火星探测任务才成功了1/3。

因为我国这次要一次发射完成绕、落、巡三项任务,这在国际上是史无前例的一次壮举,最难的部分就是落。

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由于火星距离地球非常遥远,以光速通讯也会出现很大的延迟,人为控制肯定无法实现。而着陆器从火星轨道每秒5公里的运行速度,想要安全、平稳的着陆,必须要完全自主、智能的控制。

并且在7分钟内,在火星大气中将速度降为零。这个过程就被称为“恐怖7分钟”。之前人类发射的探测器很多都载到了这个阶段。

如果安全着陆,释放火星车应该没有多大问题,毕竟我们在月球上已经干过很多次了,轻车熟路。

虽然美国、苏联、日本、印度、欧洲航天局在我们之前已经进行了、甚至多次进行了火星探测任务。

但是他们都是绕、落、巡三项任务分开进行的,而且失败的几率非常高。从下表就能看出火星就是一个探测器的坟墓。

20世纪之前的火星探测任务基本上都以失败告终,成功的寥寥无几,直到21世纪成功率才有所提升,但也只是美国一家独占鳌头。

这足以见得火星探测的难度,所以我们说如果这次的任务能够圆满完成,这将是一次史无前例的弯道超车。

那么到底能超到什么程度?你看,虽然苏联从1960年就发射了火星1号探测器,美国在1964年发射了水手3号火星探测器,时间确实挺早的,这时我国还不具备发射人造卫星的能力。

第一颗人造卫星东方红一号在1970年才发射升空,我国的航天事业才刚刚起步,像是一个出生的婴儿一般。

而美国1969年已经将宇航员送上了月球,水手4号在1964年已经飞越了火星,1971年水手9号环绕火星成功。1975年海盗1号火星探测器环绕、着陆成功。

从时间上看,美国远远领先我们50年的时间,这50年,美国也多次向火星发射探测器,并且发射探测器拜访了太阳系其他的行星。

总的来说没有多大的进步,也没有把我们甩出几条街的感觉,因为他们没有从火星上返回探测器,更没有登陆火星,现在主要的探测目标依据是火星。

而这50年我国在背后奋起直追,一步一个脚印,按照自己既定的航天规划路线发展,目前已经玩转也月球,和美国站在了同一起跑线上,在探索太阳系的外行星。

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如果这次任务圆满的成功,接下来我们将在2030年实现在火星的采样返回,任务会升级为绕落回。而美国也计划在同一时间完成火星返回的任务。

并且我们未来还会有天问1号、2号、3号的任务分别办法土星、木星、甚至是天王星、海王星,以及外太阳系。

我们是否能和美国站在外行星探测的同一起跑线上,就看这次任务能否成功,能否一举追上火星探测50年的差距。