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我国首次火星探测任务正式启航 天问奔火,勇敢逐梦
7月23日12时41分,中国在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。火箭飞行约2167秒后,成功将天问一号探测器送入预定轨道,开启火星探测之旅,迈出了中国行星探测第一步。
 
    两千多年前,诗人屈原在沅湘之地仰望星空,将满腹忧思化作千古名篇《天问》,阐发了对宇宙万物的哲思。

两千多年后,中国首次火星探测任务天问一号探测器于723日在中国文昌航天发射场升空,开启火星探测之旅,迈出了中国行星探测第一步。

火星你好!我叫天问一号,来自中国

7231241分,中国在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。火箭飞行约2167秒后,成功将天问一号探测器送入预定轨道,开启火星探测之旅,迈出了中国行星探测第一步。

为何要去火星?

纵观世界航天史,人类似乎对火星"情有独钟"。世界各国的火星探测活动要追溯到20世纪60年代。196010月,苏联向火星先后发射了两个探测器"火星1A"号和"火星1B"号,但均以失败告终。直到196410月,美国"水手4"探测器才向地球传回人类史上第一张有关火星表面的近距离图像,开启了火星探测的新篇章。

如何飞抵火星?

  自723日发射升空后,天问一号探测器将"长途跋涉"7个月才能飞抵火星。

  这一飞行过程包括发射、地火转移、火星捕获、火星停泊、离轨着陆和科学探测等六个阶段。

据了解,天问一号探测器在中国文昌航天发射场采用长征五号遥四运载火箭升空后,探测器将进入地火转移轨道。器箭分离后,天问一号探测器太阳翼和定向天线相继展开,在测控系统支持下,飞行约7个月抵达火星,期间进行深空机动和中途修正。探测器进入环火轨道并经过制动后,再通过23个月的环绕飞行后首选进入窗口,期间在着陆区上空对着陆区开展探测。

将执行哪些任务?

  与美国、俄罗斯相比,中国在火星探测领域尚属"新手"。不过中国首次火星探测任务天问一号亮点颇多,创新十足。此次任务将一次实现"环绕、着陆、巡视"三项目标,任务一旦成功,这种"三合一"的壮举在全球尚属首次。

  天问一号探测器由环绕器和着陆巡视器两部分组成,其中环绕器携带7台仪器,着陆巡视器携带6台仪器。此次任务的科学目标,主要是实现对火星形貌与地质构造特征、火星表面土壤特征与水冰分布、火星表面物质组成等研究。

除科学目标以外,中国首次火星探测任务还有2项工程目标:一是突破火星制动捕获、进入/下降/着陆、长期自主管理、远距离测控通信、火星表面巡视等关键技术,实现火星环绕探测和巡视探测,获取火星探测科学数据,实现中国在深空探测领域的技术跨越;二是建立独立自主的深空探测工程体系,包括设计、制造、试验、飞行任务实施、科学研究、工程管理以及人才队伍,推动中国深空探测活动可持续发展。

中国首次火星探索为啥取名“天问”?

  中国古代称火星为“荧惑”。其中“荧”代指火星由于土壤富含氧化铁而发出的红光;“惑”则出于古人对火星运行缺乏规律而感到的困惑。

  而本次火星探测任务中的“天问”一词,则出自我国浪漫主义诗人屈原所著《楚辞》中的同名长诗《天问》。全诗通篇是对天地、自然和人世等一切事物现象的发问。

  遂古之初,谁传道之?

  上下未形,何由考之?

  冥昭瞢暗,谁能极之?

  冯翼惟象,何以识之?

  “宇宙诞生之初的情况人们是怎么知道的?天地未分,混沌无垠,是谁考定而知之的?幽明之理,难知难晓,谁能穷极其本源?天地既分,惟象无形,何以识知它的形象?”

  早在先秦时期,屈原就已对当时的天文学提出了质疑,这是可贵的科学精神萌芽。这与如今科学家们对火星的不断探究精神,不谋而合。

此次火星探测的“观赏指南”五大看点

看点一 世界首次:一步实现“绕、着、巡”

我国首次火星探测任务凭借火星环绕器和着陆巡视器的超强阵容,可一步实现火星“环绕、着陆、巡视”三个目标,这是其他国家在首次实施火星探测任务时从未实现过的。

看点二 临门一脚:制动捕获“踩刹车”

火星捕获是火星探测任务中技术风险最高、最为重要的环节之一,在火星探测器从地球飞向火星的过程中,能够被火星引力所捕获的机会只有一次。利用火箭助推,探测器获得了摆脱地球引力的能量,使用精心设计的转移轨道,探测器能够最终顺利抵达火星附近。

看点三 4亿公里:超远距离深空通信

环火飞行阶段,由于地球和火星的运行规律,探测器距离地球最远达到4亿公里。为了解决超远距离通信问题,火星环绕器装备了测控数传一体化系统,实现了系统重量轻、通信效率高、通信链路可靠的目标。为补偿空间衰减,火星环绕器配置了大功率行波管放大器以及大口径可驱动的定向天线,大幅度提高探测器到地球通信能力。

看点四  自主管理:探测火星需要会思考的“大脑”

据悉,在此次火星探测任务的关键节点,自主管理同样需要发挥巨大作用。在火星探测器进行环绕器与着陆巡视器分离时,环绕器需在短时间内完成3次调姿和2次变轨,对姿态及位置测量及控制精度要求非常高。正是依靠自主在轨管理系统,火星环绕器才能够精准、及时地完成与着陆巡视器的分离。

看点五 多样载荷:给火星拍个“中式定妆照”

此次火星环绕器上共搭载7种有效载荷,可对地火转移空间、火星轨道空间、火星表面及其次表层开展科学探测,获取行星际射电频谱数据、火星表面图像、火星地质构造和地形地貌、火星表层结构和地下水冰分布、火星矿物组成与分布、火星空间磁场环境、近火星空间环境和地火转移轨道能量粒子特征及其变化规律。

行星探测之旅将站上新起点

今年,火星上将格外热闹。除中国外,阿联酋、美国也都选择在今年7月下旬至8月上旬的窗口期发射火星探测器。

 “这在人类火星探测史上前所未有。”全国空间探测技术首席科学传播专家庞之浩在接受媒体采访时表示,“天问一号”的最大亮点是将一次性实现火星环绕、着陆和巡视探测“三步走”任务。采用这种“一举三得”的探火方式,起点高、效益高,但挑战大。如果成功,将使我国深空探测能力和水平实现跨越式发展,成为世界第三个在火星着陆的国家,第二个在火星巡视的国家。

综述:海外热议中国“天问一号”探火星

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    浩瀚宇宙,星辰大海。从名篇《天问》到天问一号任务,从屈原忧思到火星探测,千百年来,中国人漫长的求索之旅终将梦圆。在不久的将来,天问一号探测器将登陆火星,而中国亦将开启全新的“行星探测时代”。(综合新华网、中新网)

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