驕傲！祝融號成功著(zhù)陸，五星紅旗閃耀火星

精彩觀(guān)點(diǎn)：

1、我國深空探測能力和水平實(shí)現跨越式發(fā)展，成為世界第三個(gè)在火星著(zhù)陸的國家，第二個(gè)在火星巡視的國家。

2、相比被火星捕獲，更難、更驚險的一環(huán)是登陸火星，人稱(chēng)“黑色九分鐘”。

3、在這次火星探測完成之后，我國計劃在2028年-2030年再次進(jìn)行火星探測，目標是將采樣返回，目前這項技術(shù)還沒(méi)有國家掌握。

4、我國火星探測環(huán)繞、著(zhù)陸、巡視計劃如果能夠一步完成，這一跨越式方案將成為全球首次。

成功了!祝融，登火。

第四次近火制動(dòng)、超音速開(kāi)傘、大底分離、雷達開(kāi)機、發(fā)動(dòng)機點(diǎn)火、懸停成像、避障并緩速下降、著(zhù)陸火面，經(jīng)過(guò)一系列關(guān)鍵階段之后，2021年5月15日，“天問(wèn)一號”闖過(guò)最難一關(guān)，成功著(zhù)陸在火星北半球的烏托邦平原(UtopiaPlanitia)，開(kāi)始了為期90多個(gè)火星日的探測。

“這意味著(zhù)我國深空探測能力和水平實(shí)現跨越式發(fā)展，成為世界第三個(gè)在火星著(zhù)陸的國家，第二個(gè)在火星巡視的國家。”全國空間探測技術(shù)首席科學(xué)傳播專(zhuān)家龐之浩在接受網(wǎng)易科技采訪(fǎng)時(shí)說(shuō)道。

據了解，此前，蘇聯(lián)和歐洲均有過(guò)多次嘗試，均未完全成功，美國是目前最成功的國家，“毅力號”已經(jīng)成為美國第5個(gè)成功登陸的火星車(chē)。

“這次火星探測完成之后，我國計劃在2028年-2030年左右還有一次，進(jìn)行火星采樣返回，目前這項技術(shù)還沒(méi)有人掌握。”

天問(wèn)一號闖最難關(guān)成功祝融號著(zhù)陸火星

2020年7月23日，中國火星探測器天問(wèn)一號在海南文昌發(fā)射場(chǎng)發(fā)射，奔向火星。據國家航天局消息，截至2021年1月3日，天問(wèn)一號飛行里程突破了4億公里，距離地球約1.3億公里，距離火星約830萬(wàn)公里。

2021年2月10日，探測器抵達火星軌道，成為中國首顆人造火星衛星;2月12日，天問(wèn)一號火星捕獲過(guò)程影像公開(kāi)，從距離地球1.9億公里之外傳回新春的祝福;2月15日，天問(wèn)一號成功實(shí)施捕獲軌道遠火點(diǎn)平面機動(dòng);2月24日，天問(wèn)一號探測器成功實(shí)施第三次近火制動(dòng)，進(jìn)入近火點(diǎn)280千米、遠火點(diǎn)5.9萬(wàn)千米、周期2個(gè)火星日的火星停泊軌道。

據了解，在這個(gè)過(guò)程中，“天問(wèn)一號”完成了系列任務(wù)：地月合照、探測器“自拍”、3次在軌自檢、4次中途修正、1次深空機動(dòng)，2次狀態(tài)自檢、火星捕獲、一次軌道面調整和兩次近火制動(dòng)等，每一次動(dòng)作都面臨著(zhù)巨大的風(fēng)險。

而被火星捕獲是任務(wù)當中風(fēng)險最高的環(huán)節之一。

首先是時(shí)間窗口，探測器能被火星引力捕獲的機會(huì )僅有一次，只有半個(gè)小時(shí);其次，天問(wèn)一號的奔火旅途并非“走直線(xiàn)”，而是根據火星與地球間運行規律，在特定軌道飛行。探測器在抵達火星軌道附近時(shí)，距離火星只有400公里，但相對火星的速度卻4至5公里每秒。

這就要求探測器必須能夠及時(shí)“剎車(chē)”，否則，“剎車(chē)”早了，探測器速度降得過(guò)低，會(huì )墜入大氣層撞擊火星;“剎車(chē)”晚了，探測器就會(huì )錯過(guò)火星，直接飛向更遠的深空。

天問(wèn)一號探測器完美的被火星捕獲，探測器在停泊軌道上運行了約3個(gè)月，進(jìn)行科學(xué)探測，同時(shí)為5月份的這次著(zhù)陸火星做準備。

其實(shí)，相比被火星捕獲，更難、更驚險的一環(huán)是登陸火星，人稱(chēng)“黑色九分鐘”(也有稱(chēng)恐怖七分鐘)。

“火星探測最大的難點(diǎn)在于進(jìn)入、下降與著(zhù)陸過(guò)程中，要在7分鐘內將探測器的時(shí)速從2萬(wàn)千米降低到零。這需要融合多種減速手段才能實(shí)現，包括氣動(dòng)外形、降落傘和反推等，也需要自主導航控制技術(shù)來(lái)保證。”中國科學(xué)院空間應用工程與技術(shù)中心研究員張偉曾對《科技日報》表示。

據了解，在著(zhù)陸前，探測器需要先將速度降下來(lái)，從4.8公里/秒減速到460米/秒，相當于先來(lái)一個(gè)急剎車(chē);接著(zhù)，探測器打開(kāi)降落傘，用90秒的時(shí)間將速度再降到95米/秒;最后，進(jìn)入“著(zhù)陸緩沖段”，這會(huì )兒探測器需要懸停避障，對火星表面進(jìn)行觀(guān)察，看一下地面有沒(méi)有坑、大的石頭，保證落地安全性。

“目前國際上主要有兩種減速方式。我國根據探月工程中的技術(shù)經(jīng)驗作為基礎，將通過(guò)4個(gè)階段逐步減速，最終使探測器平穩到達火星表面。”

中國科學(xué)院院士、航天科技集團科技委主任包為民曾向媒體透露，第一階段為氣動(dòng)減速，第二階段開(kāi)降落傘，第三階段動(dòng)力減速開(kāi)反推，第四階段懸停避障;著(zhù)陸器在火星表面軟著(zhù)陸成功后將釋放火星車(chē)。

登陸火星是最具挑戰之一，由于火星擁有大氣層，要防止著(zhù)陸器在下降過(guò)程中變得過(guò)熱;而且僅憑落傘無(wú)法使著(zhù)陸器減速，還需要減速火箭。

據報道，目前已經(jīng)進(jìn)行的21次火星著(zhù)陸任務(wù)中，只有9次成功。

兩大利器，五大目標，天問(wèn)一號創(chuàng )全球首次

此次，天問(wèn)一號選擇的著(zhù)陸點(diǎn)是烏托邦平原。這個(gè)平原據說(shuō)是太陽(yáng)系最大的平原，直徑3300公里。

NASA的“海盜2號”著(zhù)陸器曾于1976年抵達這里。2016年11月22日，NASA報告稱(chēng)，在烏托邦平原下發(fā)現大量地下冰。

該著(zhù)陸點(diǎn)距離美國NASA“毅力號”的著(zhù)陸位置有1800多公里，快趕上北京到達廣州的距離。

據介紹，天問(wèn)一號火星探測器由環(huán)繞器、著(zhù)陸巡視器(包括進(jìn)入艙和火星車(chē))“兩大利器”組成，總質(zhì)量約為5噸。

環(huán)繞器重量為3.6噸左右，設計壽命為1個(gè)火星年，可以滿(mǎn)足5個(gè)飛行階段和11種飛行模式的設備布局需求。

中國首個(gè)火星車(chē)約為240千克，長(cháng)3.3米、寬3.2米、高1.85米，質(zhì)量幾乎是玉兔號月球車(chē)的2倍。在火星上著(zhù)陸后，它將用它的6個(gè)輪子跋涉翻越各種地形，1小時(shí)大概可以跑200米遠。

這個(gè)酷似藍色閃蝶的火星車(chē)被命名為“祝融號”，寓意點(diǎn)燃我國星際探測的火種，指引人類(lèi)對浩瀚星空、宇宙未知的接續探索和自我超越。

祝融是中國上古神話(huà)中的火神，三皇五帝時(shí)掌火之官?！抖Y記》曰：“孟夏之月，其帝炎帝，其神祝融”。

根據官方解釋?zhuān)曰鹕竦拿置袊谝惠v火星車(chē)，是現代科學(xué)與傳統文化的跨時(shí)空融合，體現著(zhù)航天人的科學(xué)夢(mèng)想和浪漫情懷，彰顯著(zhù)中國人的探索精神和文化自信。祝融英文名稱(chēng)則采用直接音譯方式為：ZhuRong。

“祝融號”火星車(chē)帶著(zhù)地形和多光譜相機、次表層探測雷達、磁場(chǎng)探測儀等6臺科學(xué)載荷，可以陸續將許多珍貴的火星數據和照片回傳地球。

根據“天問(wèn)家書(shū)”介紹，天問(wèn)一號肩負著(zhù)五大任務(wù)：首先就是研究火星形貌與地質(zhì)構造特征;二是調查火星表面土壤特征與水冰分布;三是分析火星表面物質(zhì)組成;四是測量火星大氣電離層及表面氣候與環(huán)境特征;五是探索火星物理場(chǎng)與內部結構等。

“簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是從空間環(huán)境、到表面、到次表層到內部結構，一網(wǎng)打盡。”天問(wèn)家書(shū)寫(xiě)道。

據全國空間探測技術(shù)首席科學(xué)傳播專(zhuān)家龐之浩介紹，在這次火星探測完成之后，我國還計劃在2028年-2030年再次進(jìn)行火星探測，目標是將采樣返回，目前這項技術(shù)還沒(méi)有國家掌握。“現在美國也想準備火星采樣返回，中國也在做準備。”

當初與天問(wèn)一號同時(shí)期發(fā)射的，還有美國的“毅力號”以及阿聯(lián)酋的“希望號”火星探測器，也均在2月份抵達了火星軌道。

只是不同的是，阿聯(lián)酋的“希望號”任務(wù)只是繞火星軌道運行至少一個(gè)火星年，也就是相當于地球上的687天，收集的數據預計在2021年9月份陸續傳回地球，而不在火星進(jìn)行著(zhù)陸。

美國NASA的“毅力號”則肩負著(zhù)尋找火星古老生命跡象的任務(wù)，也是迄今為止送到另外一個(gè)星球著(zhù)陸最大、最先進(jìn)的探測器。據悉，美國宇航局為了打造毅力號火星探測車(chē)，共計投入了大約24億美元。

而且“毅力號”還有一架1.8公斤重的無(wú)人飛機，在火星上試飛，實(shí)現了無(wú)人機在另一個(gè)星球環(huán)境下首次飛行。

根據報道，“毅力號”火星探測器就地取材制氧成功，還傳送回了一組從火星錄制的聲音。

天問(wèn)一號則史無(wú)前例的一次完成了環(huán)繞火星、著(zhù)陸火星、巡視火星三大步。中國航天科技集團五院深空探測和空間科學(xué)首席科學(xué)家、中國科學(xué)院院士葉培建在接受媒體采訪(fǎng)時(shí)曾表示，我國首次火星探測任務(wù)實(shí)為“彎道超車(chē)”。

“此次我國火星探測環(huán)繞、著(zhù)陸、巡視計劃如果能夠一步完成，這一跨越式方案將成為全球首次。”