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中国天问一号成功着陆火星/毅力号希望号天问一号火星探测

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一、中国天问一号成功着陆火星

2021年05月15日 人民日报客户端

原标题:天问一号成功着陆火星!

记者从国家航天局获悉,科研团队根据“祝融号”火星车发回遥测信号确认,5月15日7时18分,天问一号着陆巡视器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区,标志着中国首次火星探测任务着陆火星取得圆满成功!

 模拟动画来源:航天科技集团八院、五院 

模拟动画图:航天科技集团八院五院

5月15日凌晨1时许,天问一号探测器在停泊轨道实施降轨,机动至火星进入轨道。4时许,着陆巡视器与环绕器分离,历经3小时飞行进入火星大气,经过约9分钟减速、悬停避障和缓冲,成功软着陆于预选着陆区。两器分离30分钟后,环绕器进行升轨,返回停泊轨道,为着陆巡视器提供中继通信。“祝融号”火星车将依次开展对着陆点全局成像、自检、驶离着陆平台并开展巡视探测。

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中国首次火星探测任务于2016年正式批复立项,计划通过一次任务实现火星环绕、着陆和巡视,对火星进行全球性、综合性的环绕探测,在火星表面开展区域巡视探测。天问一号探测器由环绕器和着陆巡视器组成,着陆巡视器包括“祝融号”火星车及进入舱。探测器自2020年7月23日成功发射以来,在地火转移阶段完成了1次深空机动和4次中途修正,于2月10日,成功实施火星捕获,进入大椭圆环火轨道,成为中国第一颗人造火星卫星。

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2021年2月24日,天问一号探测器成功实施第三次近火制动,进入周期2个火星日的火星停泊轨道后,对火星开展全球遥感探测,并对预选着陆区进行详查,探测分析地形地貌、沙尘天气等,为着陆火星做准备。任务实施过程中,中国国家航天局与欧空局、阿根廷、法国、奥地利等国际航天组织和国家航天机构开展了有关项目合作。目前,探测器已在太空运行295天,距离地球约3.2亿千米。

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火星探测风险高、难度大,探测任务面临行星际空间环境、火星稀薄大气、火面地形地貌等挑战,同时受远距离、长时延的影响,着陆阶段存在环境不确定、着陆程序复杂、地面无法干预等难点。天问一号任务突破了第二宇宙速度发射、行星际飞行及测控通信、地外行星软着陆等关键技术,实现了中国首次地外行星着陆,是中国航天事业发展中又一具有重大意义的里程碑。

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尽管比天问一号晚发射,但美国毅力号却比天问一号早3月登陆火星,是什么原因?

这和两者执行的航天任务相关,中国此次将用一次发射同时完成环绕、着陆、巡视(探索)3 种探测目标。绕:轨道器环绕火星进行探测;落:着陆器软着陆于火星表面进行固定位置的地面探测、巡:巡视器(火星车)在火星表面进行不固定位置的巡视探测。

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尽管美国进行过22次探测火星任务,其中8次火星登陆任务成功,迄今成功登陆火星探测器有8个:海盗一号、海盗二号、探路者、机遇号、勇气号、凤凰号、好奇号、洞察号均为美国研制。但美国从没尝试单次探测器同时完成环绕、着陆、巡视(探索)3 种探测目标。此次美国毅力号也是直接进行登陆任务,到达火星轨道后择机登陆。

而天问一号则要进行环绕探测任务,天问一号环绕器(轨道器)在环绕火星探测期间,采集海量数据,全方位研究火星磁场、大气层、重力场、水、浅层土壤等,将提供海量的数据,丰富我们对火星的认知。

中国没有选择和欧洲登陆火星的那种做法,即在星后立即分离,着陆部分并不进入环绕火星轨道,虽可大大降低环绕器的制动变轨压力,但因为给着陆留下选择窗口太短,最终都着陆失败。

天问一号的三部分(着陆器、巡视器、环绕器)会整体进入环绕火星大椭圆轨道,不追求更消耗推进剂的圆形轨道,最大限度节省推进剂,环绕器通过自身7个有效载荷,认真研究火星表面情况,反复确认着陆地点和最优着陆窗口,从而更好保障登陆器更好登陆。环绕器还能起到至关重要信号中继作用,服务于降落在火星表面着陆器和巡视器。这就是为什么天问一号比毅力号晚登陆火星的原因。

二、毅力号、希望号、天问一号掀开火星探测新篇章

2021-04-11  军事侃侃谈

在2020年火星发射窗口期,阿联酋、中国、美国,分别发射了自己的火星探测器。

3个火星探测器都将在2021年2月左右到达火星,对火星进行全方位探测!2月9日,阿联酋希望号率先到达火星,经过27分钟的点火推进,希望号成功进入火星轨道。

2021年到达火星的3位“冒险家”:阿联酋希望号火星轨道飞行器观测火星地形,绘制火星地图,并对火星大气、天气研究。中国天问一号携带轨道飞行器和漫游车,将在火星轨道进行观测,并尝试火星登陆任务。美国毅力号火星漫游车登陆火星古代三角洲,寻找生命痕迹并采集样本,测试火星直升机。

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阿联酋航天局算得上是最土豪航天局之一,成立至今投入了大笔资金,短时间内就发射了第一颗卫星。距离卫星成功发射不到10年,阿联酋便开展火星探测任务,并在2021年率先到达火星,进入轨道。火星探测任务的成功率非常低,总体成功率不足50%。

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中国和阿联酋都是首次进行火星探测任务。阿联酋成为成功探测火星的第5个国家,中国天问一号达到会让火星探测进入新纪元。随着各国航天技术发展,火星探测任务成功率逐渐提升,随着航天大国加入火星探测,未来探火成功率会越来越高!

美国毅力号、阿联酋希望号、中国天问一号火星探测器“奔火”,掀开人类火星探测新篇章。 毅力号火星车降落到位于火星一条古老河流三角洲边缘长8公里6.4公里狭小地带,布满悬崖、深坑、沙丘和岩石,任何一处障碍可能让花费数十亿美元的任务失败。

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美国航空航天局毅力号火星车(法新社)

科学家借助毅力号火星车寻找这颗星球上生命证据,试图获取样本带回地球进行更多测试。而陪伴着毅力号火星车的是一架旋翼无人机,人类太空直升机梦想也成为现实。

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毅力号随着Ingenuity直升机为期30天的演示,准备好所有系统使用,开始执行火星任务的真正目的:寻找古老生命的迹象。在经历直升机的兴奋后,毅力号带来令人印象深刻的成像技术:有化学感应、激光射击的超级照相机;X射线岩石阅读器,称为PIXL;还有Mastcam-Z成像仪。在火星车的机械臂末还有沃森摄像机,NASA工作人员能近距离观察岩石样本。

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人类距火星发现生命迹象越来越近,我们不能对美国宇航局的探索表示怀疑,如美国发现火星上曾真实存在生命证据,相信地球上大多数人都会惊讶,也有人会嗤之以鼻,毕竟我们生活在一个阴谋论和主观真理的时代。若人们相信登月是假的,地球是平的,火星上存在生命显然更难以接受。

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美国宇航局正在寻找火星表面的生命体证据:生物信号。而生物信号正是数十亿年前消失的最微弱生命痕迹。据美国国家航空航天局说,生物信号是“一种物体、物质或图案,其来源则需要生命体。”它之所以够存在,是因为生命体把它留在那里。

美国宇航局在宣布一个物体为有效生物遗迹前会用尽其他解释,但不足以说服科学界外的所有人,有些科学家可能会持怀疑态度。这并不意味着发现的证据不支持这种结论,我们必须有耐心,等待最终答案揭晓。

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迄今为止,全球只有6个国家或组织访问了火星,分别是美国、苏联(俄罗斯)、欧空局、印度、阿联酋、中国。希望号是火星轨道飞行器,会在火星轨道上进行探索,通过光谱仪测量火星大气的成分,并进行气候检测。中国天文一号是轨道飞行器、着陆器、漫游车的组合体,完成希望号能完成的全部任务之外,漫游车还会近距离灼烧火星土壤以便检查成分,为日后火星样本采集提供必要的数据。

阿联酋希望号的历史意义大于科学价值:希望号只携带了3个科学仪器,1个成像仪、2个光谱仪。也就是说,希望号只能拍拍照片,测测火星的大气组成,而这些任务很久之前就已基本完成,希望号很难从探测任务中发现新的数据。

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希望号技术基本来自美国,在火星任务初期,阿联酋便与多个美国大学及团队合作,NASA火星大气研究团队从2014年便开始研究火星大气和气候。2014年阿联酋确定成立火星任务,为何在2020年进行火星探测器发射?因为2021年是阿联酋成立50周年。希望号充满美国技术,只携带部分阿联酋荷载,为确保希望号可冠名阿联酋,土豪之都毫不吝啬,提供大量资金让希望号在阿联酋研制。完成后通过日本发射到太空,阿联酋确实是最佳“冠名赞助商”。

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天问一号则是中国独立研制,只搭载部分外国科学仪器,这是本质上的差距。就像印度依靠美国技术、美国测控成为第四个访问火星国家,但印度不可能称之为一流航天国家。而天问一号属自主研发,从项目开展到发射,基本是中国自主完成,此次完成火星绕、落、巡,是世界首个首次探索火星就完成着陆的国家。天问一号如顺利完成任务,中国将跻身世界航天领导者行列。

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(改写编辑:未平) 


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中国天问一号成功着陆火星/美国毅力号、阿联酋希望号、天问一号掀开火星探测新篇章

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