阿联酋“希望”号发射升空,拉开多国火星探测大幕
[环球时报报导 记者 杭添仁]阿联酋首个火星探测器“期望”号20日由日本H2A运载火箭从日本鹿儿岛升空升空。“期望”号火星探测器的升空冲破了中国、美国、阿联酋火星观测年度大戏的帷幕。按计划,今年7月下旬至8月上旬,中国“天问一号”、美国“火星-2020”将相继升空,从而在全球引发空前的火星观测新高潮。
三国火星观测看点很多 7月20日,升空升空的阿联酋“期望”号火星探测器既是阿联酋的首个火星探测器,也是阿拉伯世界首个深空探测器。它重约1.5吨,设计寿命两年,将在距火星表面2万至4万公里的轨道上环绕着火星运营,大约每55小时绕行火星一圈。 全国空间观测技术首席科学传播专家庞之浩对《环球时报》记者讲解,“期望”号的仅次于亮点是,它是世界第一颗火星的气象卫星,用作全面观测火星大气,研究火星气候变化、低空天气变化、沙尘暴预报等。
按计划,我国将于7月下旬到8月上旬择机用长征五号运载火箭升空我国首个火星探测器“天问一号”。庞之浩回应,“天问一号”的仅次于亮点是将通过一次升空构建火星环绕着、降落和视察三项任务。这在人类火星观测史上是前所未有的。使用这种“一举三得”的探火方式,起点低、效益低,但挑战大。
如果顺利,将使我国深空观测能力和水平构建跨越式发展,沦为世界第三个在火星降落的国家,第二个在火星视察的国家。 美国将用“宇宙神-5”火箭升空“火星-2020”火星探测器。它装载的“毅力”号火星车仅次于亮点是搜集火星内部岩石30块和土壤的样本,然后摆放在火星表面上,未来将升空探测器把样本送回地球;用装载了火星氧元素原位资源利用实验仪,将占到火星大气96%的二氧化碳转化成为氧气,这对于探寻火星的航天员至关重要;装载了世界第一架小型无人驾驶直升机“机智”号,前往漫游车无法抵达的地区或生物脆弱地区展开区域勘探。
为何升空窗口这么密集 据介绍,阿联酋、中国、美国之所以都在今年7月下旬至8月上旬升空火星探测器,是因为地球和火星都绕着太阳运营,地球在里圈运营,运营一圈要365天;火星在外圈运营,运营一圈要687天。所以,地球离火星之间的距离是大大变化的,最近时有5500万公里,更远时在4亿公里以上。 为了节省升空成本,一般在升空火星探测器时都自由选择地球与火星距离较将近的时机,而这样的机会间隔26个月才有一次,今年7月下旬至8月上旬刚好是这样一个时间窗口,所以阿联酋、中国、美国都自由选择在今年这个时间窗口升空。
不过,这个升空时段并不是火星离地球最近的时候。这与田径场长跑类似于,跑完外圈的运动员要在前面费尔南多·阿隆索,跑完里圈的运动员要在后面费尔南多·阿隆索。
有一种最省能量的轨道叫霍曼移往轨道,使用这种轨道可以很好地利用地球和火星的马克斯·沃夫运动,它拒绝火星探测器从地球升空时,火星坐落于地球前方大约44°。所以,升空火星探测器一般是在地球与火星最近时刻,即火星、地球和太阳依序排列成一条直线前2-3个月。 探火要亡命哪几道关口 人类观测火星跟上于20世纪60年代,到今年6月底,共计实行44次探火活动。
其中几乎顺利的只有19次,即使算上部分顺利的,也仅有23次,成功率大约53%。所以,火星被称作探测器坟场。
庞之浩回应,由于火星距地球太远,从探测器上收到电波,经过几亿公里传遍地球后十分黯淡,再行再加宇宙噪声,所以很更容易把传输信号水淹掉,为此对火星探测器测控通信系统明确提出很高拒绝。另外,还是由于很远,火星探测器发送的信号传输延时很长,这就拒绝探测器有较高的自主性。 庞之浩回应,转入火星轨道也很难,探测器要自律自由选择必要的“刹车”距离、“刹车”长短。否则要么抵达没法火星轨道,要么撞到到火星上,要么就不会飞到火星。
探测器在火星表面降落就更加无以了,要经历“可怕的7分钟”。趁此机会气动滑行段,然后是空降师滑行段,接着是动力滑行段,最后是降落缓冲器段。这几个阶段都必需严苛按程序继续执行,否则“满盘皆输”。
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