#长征五号遥四运载火箭垂直转运至发射区##火星探测任务天问一号将择机实施#

火星,我们来了!我国将要踏足我们从未踏足过的火星,这一片红色的土地正在等待着我们的降临!

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今天,我国长征五号遥四运载火箭在中国文昌航天发射场完成技术区总装测试工作后,垂直转运至发射区,它将成为我国火星探测器“天问一号”的运载火箭!

“天问一号”是我国首枚火星着陆探测器,因此这也是我国首次执行的火星任务,当发射窗口在7月中旬打开时,我国科学家将向这颗星球发射探测器,展开一场新的火星之旅!

天问一号

“天问一号”将搭载13台科学仪器,从轨道和表面对这颗红色星球进行检查。“天问一号”将考察火星上水冰的分布情况,以及火星随时间的物理演化及其可居住性。

不过火星探测成功可能性令人担忧。迄今为止,人类数十次环绕或登陆火星的尝试中,只有大约一半成功。在火星上,美国宇航局已经部署了五个着陆器,四个漫游者和多个轨道飞行器,这些都为科学家和公众带来了希望。而我国在地球轨道以外的太空飞行经验仅限于几次月球机器人任务和一个搭载俄罗斯2011年火星卫星火卫一失败任务的轨道飞行器。所以这次任务对我们来说至关重要,这是一次新的尝试!

面临的挑战

不仅如此,我国最强大的重型运载火箭长征五号其实只发射了三次,包括2017年的一次重大故障,当时火箭在起飞后不久就开始出现故障。科学家花了两年多的时间修复了长征五号的核心级发动机问题,并在2019年底取得了一次成功的飞行。因此,算起来长征五号仍然是一个尚缺经验的运载火箭,但是我国火箭的发射成功率一直保持着较高的水准,因此我相信长征五号一定会给我们一个满意的答案!

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同样,“天问一号”的着陆器必须在充满未知的火星大气层中航行,火星大气层的厚度足以使探测器产生过热,但是火星大气稀薄,无法使探测器减速。飞船的进入、下降和着陆必须使用隔热罩、降落伞和发动机来减缓下降速度,类似于美国早先的任务。然而,当飞船离水面只有100米时,它会停下来,拍下该区域的快照,并迅速计算出最佳着陆点。然后它将水平移动到该点上方的中心,并用着陆器的四条腿小心地着陆。

这些面临的挑战都是我们未来将要克服的问题,相信长征五号和天问一号将给我们以及全世界一次惊叹的火星表演!

科学价值

如果“天问一号”成功着陆,它的研究将有助于揭示火星的新面貌。例如,轨道飞行器和月球车都配备了探地雷达来绘制地表下的地质层。轨道飞行器上的雷达可以“看到”几千米深的地方,而探测器上的仪器视野较浅,但分辨率却很高。

同时,“天问一号”测量火星磁场的能力让外国科学家大为惊叹,因为一个普遍的假设是,这颗红色的星球曾经像地球一样拥有全球磁场。然而,当其较小的熔融铁心冷却下来后,火星逐渐失去了这一护盾,使世界暴露在太阳风和辐射之下,大气层变薄,任何可能在其表面流动的水都将毁灭。自2014年以来,美国宇航局的火星大气和挥发性演化(MAVEN)任务已经找到了足够的证据来支持这一设想,但科学家们渴望得到更完整的图像,而天问一号将在这一方面更进一步。

“天问一号”的目标是降落在乌托邦平原的南部,这是火星赤道以北25度到30度之间的一个基本平坦的地区。地质学家长期以来一直怀疑这个地区被古老的泥石流所覆盖,这表明了过去该地方过去曾储存过水。不过火星车在火星下方找到水的机会可能受到其纬度的限制。因为它主要从太阳能电池板获取能量,所以它必须呆在赤道附近。大多数研究人员认为,如今,地球表面以下的水冰主要存在于高纬度和低纬度地区。

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对此,我国研究团队设计出了耐寒的仪器。由于我们的探测器没有放射性同位素能量,所有仪器在休息时可以承受低至-90摄氏度的温度,而它们的工作温度范围是-40到-30摄氏度。

火星车的有效载荷包括火星表面成分探测器(MarSCoDe),其设计由舒领导。与美国宇航局“好奇号”探测器上的ChemCam类似,MarSCoDe可以发射短激光脉冲,使几米外的岩石表面蒸发。该仪器可以分析这些微型爆炸产生的电离气体,并确定岩石中化学元素的类型和数量。

“天问一号”预计将于2021年2月抵达火星。它将在火星环绕轨道上停留两个月,等待最佳时机和地面条件降落。