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首页 >新闻 >国内新闻

天问一号飞行里程突破4亿公里 再有一个月就要从火星发回答案了!

2021

/ 01/03
来源:

大众网

作者:

马婉莹

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  截至1月3日6时,天问一号探测器已经在轨飞行163天,飞行里程突破4亿公里,距离地球约1.3亿公里,距离火星830万公里。探测器姿态稳定,按计划将在一个多月后实施近火制动,进入环火轨道,准备着陆火星。

  天问一号任务是我国独立开展行星际探测的第一步,将通过一次发射实现对火星的“绕、着、巡”,即火星环绕、火星着陆、火面巡视。

  天问一号究竟要飞多远?

  有这样几个数字:飞行里程突破4亿千米,距离地球接近1.3亿千米,距离火星约830万千米。这些数据究竟有什么区别,都是如何计算的?要想抵达火星,天问一号究竟又要飞多远呢?

  这是天问一号探测器的飞行动画,可以看到探测器从地球出发后,是以一个“弧线”的轨道追逐火星。而在追逐的过程中,地球和火星也都在绕着太阳运动。因此,探测器飞行的里程一定比它与地球间的距离更远。

  火星与地球间距离呈周期性变化,最近时约5000万公里,最远时可达4亿多公里。据了解,当天问一号探测器抵达火星附近时,距离地球约1.9亿公里。总的飞行里程将达到4.7亿公里。

  天问一号将进行关键“刹车”

  2月10日左右,天问一号将进行关键“刹车”,即临近火星后减速,被火星捕获,成为火星卫星。相对于嫦娥五号,此次近火制动要困难得多:距离太远,通信时延较长,地面不能实时控制,探测器将自己判断并自动“刹车”,地面团队近1小时后才能得知完成情况。

  成功着陆后,天问一号将会做些什么?

  着陆在火星表面后,火星车即巡视器会开展科研探测。火星车上有6台仪器。比如,导航地形相机是两个功能复用,既可以给火星车导航,又可以看前面的地形地貌,从视觉上让科学家了解到前面是不是有更多探测价值。

  火星表面气象测量仪可以测气温、气压、风速、风向。火星表面有大气,月球表面上没大气,因此火星探测器和月球探测器的仪器也不同。火星车还可以测磁场、表面物质成分等。

  环绕器上有中分辨率相机、高分辨率相机,对火星的表面形貌进行探测。环绕器上还有磁强计、矿物光谱分析仪、离子与中性粒子探测和能量粒子探测器。

  跟月球相比火星探测难在哪儿

  火星距离地球最远约4亿公里,最近也要约5600万公里,探测器抵达火星需要飞行这么长的距离,对发射、轨道、控制、通信、电源、入轨、着陆等技术都有很高要求。

  在发射方面,月球探测器进入地月转移轨道的速度为10.9千米/秒,而火星探测器要进入地火转移轨道的速度必须达到至少第二宇宙速度(11.2千米/秒)才行。因此,发射同等质量的月球探测器和火星探测器时,后者必须用推力更大的火箭,使探测器直接进入地火转移轨道,否则就需要消耗探测器自身燃料和更长的飞行时间加速,这会影响到探测器寿命。

  虽然火星大气密度只有地球的1%,但相比月球着陆,火星着陆时探测器多了一个进入大气层和打开降落伞的环节。着陆减速需要控制得特别精准,何时进入,进入的姿态、角度等都不能有丝毫误差。

  回顾天问一号“造访”火星之路

  ·2020年4月24日,中国首次火星探测任务命名为“天问一号”

  中国行星探测任务命名为“天问(Tianwen)系列”,首次火星探测任务命名为“天问一号”,后续行星任务依次编号。4月24日,第五个中国航天日之际,备受关注的中国首次火星探测任务名称、任务标识在2020年中国航天日线上启动仪式上正式公布。

  据悉,该名称源于屈原长诗《天问》,表达了中华民族对真理追求的坚韧与执着,体现了对自然和宇宙空间探索的文化传承,寓意探求科学真理征途漫漫,追求科技创新永无止境。象征“揽星九天”的任务标识,展示了独特字母“C”的形象,汇聚了中国行星探测(China)、国际合作精神(Cooperation)、深空探测进入太空的能力(C3)等多重含义,展现出中国航天开放合作的理念。

  ·2020年4月25日,中国火星探测七十米天线整体吊装成功

  为保障天问一号探测信号的接收,4月25日,由中国科学院国家天文台建设的70米天线高性能接收系统在天津武清成功进行了反射体的整体吊装。该项目建成后将成为亚洲最大的单口径全可动天线,是完成火星探测器科学数据接收任务的关键设备。

  ·2020年7月23日,天问一号成功发射

  7月23日,我国在海南岛东北海岸中国文昌航天发射场,用长征五号遥四运载火箭成功发射首次火星探测任务天问一号探测器。火箭成功将探测器送入预定轨道。

  ·2020年7月28日,天问一号传回首张地月合影

  7月27日,北京航天飞行控制中心飞控团队与中国空间技术研究院试验队密切配合,控制“天问一号”探测器在飞离地球约120万公里处回望地球,利用光学导航敏感器对地球、月球成像,获取了地月合影。在这幅黑白合影图像中,地球与月球一大一小,均呈新月状,在茫茫宇宙中相互守望。

  ·2020年8月2日7时,首次轨道修正

  8月2日7时整,天问一号探测器3000N发动机开机工作20秒,顺利完成第一次轨道中途修正,继续飞向火星。

  ·2020年9月20日23时,二次轨道修正

  9月20日23时,在中国首次火星探测任务飞行控制团队操作下,天问一号探测器4台120N发动机同时点火工作20秒,顺利完成第二次轨道中途修正,并在轨验证了120N发动机实际性能。

  ·2020年10月28日22时,三次轨道修正

  10月28日22时,在中国首次火星探测任务飞行控制团队控制下,天问一号探测器8台25N发动机同时点火工作,完成第三次轨道中途修正,并在轨标定了25N发动机的实际性能。该次轨道中途修正,是为了在深空机动后,对转移轨道再次进行微量调整,使火星探测器按照预定时间与火星交会。

  ·2020年12月14日21时,天问一号探测器距离地球超过1亿公里

  国家航天局最新消息,截至12月14日21时,天问一号探测器已在轨飞行144天,飞行里程约3.6亿公里,距离地球超过1亿公里,距离火星约1200万公里,飞行状态良好。受天体运动规律影响,火星与地球距离在0.5亿公里至4亿多公里周期性变化。天问一号探测器到达火星附近时,距离地球约1.9亿公里。后续,天问一号还将进行数次轨道修正,预计明年2月中旬接近火星后,实施“刹车”制动进入环火轨道,为火星着陆作准备。

  ·2021年1月3日,天问一号飞行里程突破4亿公里

  截至1月3日6时,“天问一号”探测器已经在轨飞行163天,飞行里程突破4亿公里,距离地球约1.3亿公里,距离火星约830万公里。目前,环绕器已完成第三次在轨自检,各系统工作正常。

  天问一号,继续加油!

  大众网·海报新闻编辑 马婉莹 综合 央视新闻、新华社、中新网、科技日报等)

责任编辑:马婉莹

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