中国太空探险事业再创新高,10日,中国首次火星探测任务“天问一号”探测器,顺利进入火星轨道,开始环绕火星,实现“绕、着、巡”目标的第一步,也成为中国第一颗“人造火星卫星”。

“天问一号”在接近火星时,主发动机点火约15分钟,探测器大幅减速,从而被火星重力场捕获,进入火星轨道,整个过程称之为“火星捕获制动”,是火星探测任务中技术风险最高、难度最大的环节之一,关系整个任务的成败。

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预定明年5、6月,实施火星着陆

目前“天问一号”以大椭圆轨道环绕火星,“近火点”高度约400公里,周期约10个地球日,倾角约10度。探测器的中分辨率相机、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仪器,开始工作,对火星展开探测。

“天问一号”去年7月23日发射,累计飞行202天,完成1次深空机动和4次中途修正,抵达火星时探测器飞行里程约4亿7500万公里,距离地球约1亿9200万公里,与地球通信单向时延约10.7分钟。

“天问一号”名称,源于中国诗人屈原长诗《天问》。

未来“天问一号”还将进行多次轨道调整,进入火星停泊轨道,展开预选着陆区探测与拍摄,预定5月21号,实施火星着陆。

着陆器和火星车组合体降落火星,开展巡视探测,轨道器则继续围绕火星运行,执行中继通信和火星探测等任务。

13种仪器,全方位探测火星

“天问一号”任务共有13种有效仪器。

轨道器上的7台仪器包括两台相机、火星轨道次表层探测雷达、火星矿物学光谱仪、火星磁力仪、火星离子和中性粒子分析仪、火星高能粒子分析仪。

火星车上的6台仪器包括多光谱相机、地形相机、火星次表层探测雷达、火星表面成分探测器、火星磁场探测器和火星气象监测仪。

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图片说明:2021年2月,中国“天问一号”火星探测器拍摄的火星

这些有效仪器要完成五大科学目标:

绘制火星形态和地质结构图、

调查火星表面的土壤特征和水冰分布、

分析火星表面的物质组成、

测量电离层和火星地表气候及环境特征、

探索火星的物理场(电磁场、重力场)和内部结构。

20世纪迄今,人类发射47次火星探测任务,美国22次、前苏联和俄罗斯19次、日本1次、欧洲2次、印度1次、阿联酋1次、中国1次。

完全成功和部分成功共计25次。其中,前苏联共发射17次火星探测器,成功和部分成功仅5次,成功率仅29%。因此,火星有“探测器坟场”之称。

图片说明:2020年7月23日,中国“天问一号”火星探测器由“长征五号遥四运载火箭”搭载,从海南岛“文昌航天发射场”发射升空

火星,唯一存在人类移民可能性的行星

火星是太阳系内与地球环境最接近的行星,有稀薄的大气层,气压为地球的1%,虽然平均温度只有摄氏零下63度,但局步地区最高温度可达摄氏35度。

此外,火星还封存有大量冷冻状态的水。

另外,火星还可能存在微生物,这也是世界各国热衷探索火星的重要原因。

因此,火星可能是唯一存在人类移民可能性的行星。

2020年,有3个国家向火星发射探测器:中国的“天问一号”、美国的“毅力号”(Perseverance)和阿联酋的“希望号”(Amal)。

其中,阿联酋“希望号”去年7月20日率先发射升空,今年2月10日凌晨成功率先进入火星轨道。美国“毅力号”计划在2月19日直接登陆火星。

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图片说明:星舰是美国SpaceX推出的新型可重复使用运载火箭,用于未来登月及火星任务。

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