前段时间,在月球独自工作了972天的“玉兔号”月球车(月球无人登陆探测车)再次沉沉睡去。她向世界的告别,感动了无数人。 “Hi!这次是真的晚安咯!还有好多问题想知道答案……但我已经是看过最多星星的一只兔子了!如果以后你们去到更深更深的宇宙,一定要记得拍照片,帮我先存着。月球说为我准备了一个长长的梦,不知道梦里我会跃迁去火星,还是会回地球去找师父?”。 ▲“玉兔号”月球车 小玉兔的话当时看哭了很多网友,不过她却机灵聪明,暗示我们未来去火星找找她的伙伴也不是没有可能的! 现在,她的小伙伴来了! 23日,我国正式对外征集火星探测工程的名称和图形标识,同时还首次公布了我国火星探测器的外形设计。 其实,中国首次火星探测任务是今年1月正式立项的,计划于2020年在海南文昌发射场,由长征五号运载火箭将火星探测器直接送入地火转移轨道。中国首次火星探测任务工程总设计师张荣桥介绍,2020年中国首次火星探测一次实现“环绕、着陆、巡视”三个目标,这是其他国家第一次实施火星探测从所未有,面临的挑战也是前所未有。 火星探测器究竟长什么样? 说了这么多,火星探测器究竟长什么样? 从外形来看,这个火星探测器基本上与我国将于2020年发射的真实探测器一致。具体来说,火星探测器分为两个部分,下面是具有太阳翼的方形结构,有点像一颗卫星。顶部则是一个包裹着火星车的舱型结构。这样的结构是针对我国火星探测两步走中第一步实现“绕、着、巡”而设计的。 ▲我国火星探测器外形图 火星探测器下面像卫星一样的部分,就是未来将留在火星轨道上,进行环绕探测的环绕器,它会像火星的卫星一样,完成“绕”的任务,从高空对火星进行遥感探测。而包裹着火星车的舱体,就是护送它降落火星的着陆舱,它将承担突破火星大气层的任务。“它(舱体)外观上类似于载人航天的返回舱。在实际的工作过程中,通过大气减速后要把伞打开;之后要把大底抛掉,利用反喷发动力来反喷进行制动,最后离火星表面很近的时候利用支撑腿、减速机构来减速。”张荣桥说。在减速之后,舱体在火星表面着陆。
火星探测器是怎样工作的? 火星距离地球最远达4亿公里,探测器在器箭分离后经过约7个月巡航飞行被火星捕获,环绕器环绕火星飞行后要与着陆巡视器分离,然后进入任务使命轨道开展对火星全球环绕探测,同时为着陆巡视器开展中继通讯,这在轨道设计上要兼顾环绕和着陆的需求。 着陆巡视器与环绕器分离后进入火星大气,经过气动外形减速、降落伞减速和反推发动机动力减速,最后下降着陆在火星表面,火星车驶离着陆平台,开始火星表面巡视探测,要探测火星的形貌、土壤、环境、大气,研究火星上的水冰分布、物理场和内部结构。 与月球相比,谁的探测更难? 对于首次火星探测,我国提出第一步是通过一次发射来完成火星环绕探测、着陆火星表面和展开巡视探测任务。第二步则是实现火星表面取样返回。和月球探测相比,探测更为遥远的火星难度更大,尤其是火星和地球都在围绕太阳公转,每隔两年多才有一次机会能够让探测器从地球飞向火星,所以在发射窗口上有着很高的要求。 据说,26个月才有一次发射机会呢!如果赶不上就要等两年多。首次发射的时间窗口预计是在2020年7月至8月,现在来看还有四年左右的时间,因此进度非常紧张。尽管如此,目前我国火星探测相关航天器的研制进展还比较顺利。 “由于远距离数据传输的大时延,要求火星车必须具有很高的自主能力。同时,火星光照强度小,加上火星大气对阳光的削减作用,火星车能源供给也比月球车更为困难。这些都使得首次火星探测任务更具难度和复杂性。虽然困难重重,但我们仍然抱有必胜的信心!”张荣桥说。 火星,我们准备好了! 航天强国,我们来了! |
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