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中国首个火星探测组合体即将升空!欧洲给出最强援助,精确定轨道

 HZAAAAAAA 2020-07-23

编者按:7月23日,中国首个火星探测组合体即将升空,为什么说组合体,因为这次我们将发射一个火星轨道器和一个巡视器,这是应该是全球第一个,也是中国的第一次。本次任务得到欧洲空间局Estrack深空网提供的Delta-DOR高精度导航信号支持,协助天问一号精确飞往5500万公里之外的火星。


宇宙印象|头条独家 深度科普栏目第1401期

中国首个火星探测组合体即将升空,预计发射时间为7月23日,这是中国航天第一次将探测器送到火星轨道上,也是第一次飞出地月系的引力范围,向深空进军。中国第一个火星探测器其实是萤火一号,这是一个环绕火星运行的轨道器,搭载在俄罗斯火卫一探测器上。萤火一号总质量仅为110公斤,由俄罗斯火卫一探测器搭载,到了火星轨道附近时释放。

中国首个火星探测组合体即将升空!欧洲给出最强援助,精确定轨道

图片解读:火星探测组合体前往火星的模样

中国首个火星探测组合体即将升空!欧洲给出最强援助,精确定轨道

图片解读:我国研发的火星表面巡视器,有4个电池板,6个车轮,外形整体与玉兔比较相似,电池板比玉兔多2个。

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图片解读:这是俄罗斯火卫一-土壤探测器,在2011年升空,进入轨道失败。我国当时研发的萤火一号就搭载在火卫一-土壤探测器上,只有110公斤。

天问一号比萤火一号大得多

许多媒体将俄罗斯火卫一探测器翻译为“福布斯-土壤”探测器,其实这里的福布斯是英文Phobos的英译,Phobos中文意思是火卫一,因此这个探测器正确的叫法是火卫一-土壤探测器,从名字上我们就能直接明白,该探测器是对火卫一的土壤进行研究。如果当时火卫一-土壤探测器任务成功,将在火卫一上软着陆,采集岩层样本。话说俄罗斯发射火卫一-土壤探测器也是相当有冒险精神,我们对火卫一的了解甚少,直接让着陆器前往,万一岩层太硬,无法取样,任务就会面临失败。

这次中国发射的天问一号质量为5吨,比萤火一号大多了,不仅有轨道器,还有一个巡视器,用欧美的叫法是火星车。在月球上玉兔正确的说法是月面巡视器,并不叫月球车,这是中西方对具备在地外天体表面行驶载具的不同称呼。

中国首个火星探测组合体即将升空!欧洲给出最强援助,精确定轨道

图片解读:长5Y4火箭整流罩上的LOGO,最顶上那个是我国航天标志,下面四个分别为欧洲空间局、法国航天局、阿根廷空间局和奥地利航天局,为天问一号提供了不同程度的帮助。

欧洲等4个国家和机构为天问一号提供支援

天问一号这次前往5500万公里外的火星,将是一个巨大的挑战,需要深空遥测网络的帮助,否则无法修正自己的轨道。从长征5号Y4火箭整流罩上的LOGO可以看出,我们发现了ESA欧洲空间局的标志,为什么欧洲空间局标志会出现在火箭上,这说明天问一号任务必然得到了欧洲空间局的支持。

具体情况是天问一号进入地球-火星转移轨道时,由新疆西北部喀什测控站和位于黑龙江省佳木斯测控站提供遥测信号。在天问一号进入前往火星的转移轨道后,就需要欧洲Estrack通信网络支援,该网络在南美法属圭亚那的Kourou地面站可提供遥测信号,同时还需要欧洲空间局在澳大利亚新诺尔恰测控站和西班牙的塞布雷罗斯测控站提供精确的Delta-DOR高精度导航信号(轨迹确定技术),全程一共8次通信连接,对天问一号的轨道进行修正。

中国首个火星探测组合体即将升空!欧洲给出最强援助,精确定轨道

图片解读:南美法属圭亚那的Kourou地面站,有S波段和X波段雷达,距离库鲁镇27公里,这次将支持天问一号前往火星,为天问一号提供Delta-DOR高精度导航信号

中国首个火星探测组合体即将升空!欧洲给出最强援助,精确定轨道

图片解读:Kourou地面站的深空网雷达

在深空测控这一块不足制约着我国深空任务的发展,美欧在海外的属地多,可建立多个测控站,但我国的地缘环境不同,无法在全球关键测控点上建站。恰恰深空任务需要全球站点接力,否则漫长的转移轨道会出现偏航。这所谓失之毫厘谬以千里,5500万公里可不是一个小数字,导航信号不够精确的话,将无法抵达火星。

当天问一号成功抵达火星,并且被火星引力所捕获的时候,欧洲空间局部署在火星轨道上的火星快车探测器将为天问一号提供中继数据通讯支持,协助天问一号进入火星轨道。一旦天问一号轨道器成功运行,那么欧洲火星快车的中继通信也将结束,转入由天问一号轨道器自身通信单元对地球建立联系。

中国首个火星探测组合体即将升空!欧洲给出最强援助,精确定轨道

图片解读:欧洲火星快车探测器已经在火星轨道上运行了17年之久,从2003年12月就抵达火星,运行至今

除了欧洲空间局的深空网提供导航信号支持外,法国、阿根廷和奥地利航天局的LOGO也出现在长5Y4火箭上,原因是法国图卢兹天体物理与行星科学研究所参与了天问一号巡视器的研发,因此要挂法国航天局的标志;阿根廷拉斯拉哈斯市的测控站在天问一号奔向火星时也提供了导航信号支持,因此要挂阿根廷的标志;奥地利航天局研发了天问一号轨道器上的磁力计,因此要挂奥地利航天局的标志。这就像写论文,谁有贡献就要体现作者名字一样,欧洲航天局提供深空网、法国参与了巡视器研发、阿根廷提供了测控站信号、奥地利提供了磁力计技术。

拥有最强火星探测技术的美国宇航局在天问一号中没有任何作用,事实上美国宇航局自成一派,不与欧洲联合研究,更不会与中国联合探火星了。于是我们看到了欧洲与俄罗斯联合搞了火星探测器,预计2024年升空,美国仍然独立进行火星勘测与研究。本月30日,造价20多亿美元的毅力号核动力火星车将升空前往火星,继续寻找火星生命。宇宙印象为今日头条独家,其他均为假冒,转载均为非法。

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