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“天问”赴火星之旅有多难?看来路披荆斩棘 望去程征途漫漫

时间:2023-05-24 23:14:37

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“天问”赴火星之旅有多难?看来路披荆斩棘 望去程征途漫漫

7月23日又是让国人激动骄傲的一天,这天中午12点41分,执行我国首次火星探测任务的“天问一号”在“胖五”的运载下升空,并且顺利转入地火轨道,发射任务取得圆满成功。

这是我国独立自主火星探测的第一步,也是我国行星探测工程实施的第一步,更是我国走向星辰大海的第一步!在随后7个月的时间里,“天问一号”需要跨越5亿公里的旅程代表中国首次访问火星。“萤火一号”计划的夭折:

“天宫一号”并不是我国的第一次火星探测计划,早在6月,我国就立项了“萤火一号”探测器研制任务,由上海卫星工程研究所承接,准备在10月搭乘俄罗斯的火箭,与“福布斯-土壤”号火星探测器相伴飞向火星。在我方花大力短时间内攻克重重技术难题按时完成探测器的研制任务后,却因为俄方探测器进度的落后,被宣布推迟发射!为此不得不再等待两年的发射窗口,花费大力气保养。直到11月8号,“萤火1号”与“福布斯-土壤”号相伴发射升空,但万万没想到的是,由于控制软件错误,没能给予火箭正确的指令,导致发动机点火错误,探测器未能变轨成功。就这样,“萤火1号”倒在了火星之旅的第一步,带着中国航天工作者的血汗、荣耀与痛苦坠落在了太平洋。后面一系列的“萤火”计划被搁置推迟,甚至被直接纳入到了“天问”系列。“胖五”的坎坷:

早期要搭乘俄罗斯火箭的第一个原因就是因为当时我国火箭的运载能力不够。“长征5号”火箭正是在这种大推力、大载荷,满足我国新一代探空任务的需求下应运而生,被国民亲切的称为“胖五”。但是它的发展历程也是坎坷的:11月3日,“胖五”首飞执行发射任务,二级发动机故障提前关机,好在上面级通过延长燃烧时间把卫星送上了轨道,虽然惊险,但也算成功完成了发射任务。7月2日,第二次发射任务失败。因为一级发动机液氧泵损毁导致一台发动机停车,最终因为推力不足入轨失败,火箭坠毁。12月27日,“胖五”终于王者归来,第三次发射取得了圆满成功,赶在了探火发射窗口之前完成。

深空测控网的组建:“萤火1号”搭乘俄罗斯火箭的第二个原因则是因为当时中国没有成熟的深空测控系统。深空测控系统是用于地面控制中心对深空航天器进行跟踪测量、监视控制和信息交换的专用系统, 在深空探测任务中具有不可替代的地位和作用。伴随着探月工程的战略步伐,我国逐渐建立起来了成体系的深空测控网:探月一期利用服务于地球轨道卫星的航天测控网完成了40万公里以内航天器测控任务;探月二期建设了国内两个深空站(建成的喀什深空站和佳木斯深空站), 初步具备了独立实施深空探测任务测控支持的能力;探月三期建设了位于南美洲阿根廷的第3个深空站(建成), 从而形成了全球布局功能体系完备的深空测控网。这是全球三大深空测控网之一,另外两个是美国的NASA深空测控网与欧盟的ESA深空测控网。

经过十多年的布局与技术沉淀,一路披荆斩棘,我们才迎来了完全自主独立开展火星探测任务的光辉时刻。但是征途漫漫,是否真能一次成功还是未知数。“天问一号”的任务:据了解,此次执行探索火星任务的“天问一号”要一次展开“绕、着、巡”三大任务,即环绕器进入火星轨道绕火星飞行、着陆器在火星落地、火星车巡视火星表面。承载三项任务的设备就是所谓的“三大件”,总重量达5吨。

探火任务难在何处:我们熟知的探月工程,三步走“绕落回”的战略很清晰,从开始走了十六年,还只完成第二步,而更难的火星探测,却要三步并做一步,可想而知其难度是几何级上升。那已经转入地火轨道的“天问一号”还有哪些困难点呢?第一,探测器靠近火星时必须减速至刚好能被火星的引力场捕捉,由于距离远,无法及时人工修正轨道,速度或者轨道稍有不对探测器就会飞走或者落入火星。第二,探测器稳定在火星轨道后,着陆器会择机与环绕器分离,向火星表面落去。着陆器必须依靠预先设定的指令自主完成着陆动作,任何一个偏差都会导致失联或者坠毁。第三,着陆器安全着陆后,巡视器与之分离并展开作业,但它面对的是火星未知的地理环境与气候,是否能安全开展工作并保持数据传输也是不可知的。

人类探索火星的历史:

从1960年苏联开启探索火星之旅以来,人类已经陆陆续续向火星发射了46次航天器。其中有11次连地球轨道都没出,5次在前往火星的路上失联,3次进入环火轨道失败,3次着陆失败,4次着陆后无法传输数据,任务成功率只有43%。

我国的航天航空工程虽然在起步上比西方晚了几十年,但进入21世纪后,我国不断取得了一个又一个的里程碑式的成就,正在经历从追赶到超越的转变。“天问一号”的火星探测计划只是我国行星探测的开胃菜,后面还有一堆的大招憋着,就等着这次成功后下锅了。从下图标志就可以看出,中国行星探测工程可是志在太阳系内的所有行星呢。

就让我们在这里遥祝“天问一号”圆满成功,祝愿祖国在星辰大海的征途上一往无前、战无不胜!(图片来自网络,如有侵权请联系删除)

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