地球 人类离火星移民还有多远?

登陆火星之难,堪称航天工程之最。
地球 人类离火星移民还有多远?
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5月15日7时18分,“天问一号”成功在乌托邦平原南部软着陆,中国首次挑战即圆满完成,成为世界上第二个成功将探测器送上火星的国家。
2020年7月,海南文昌航天发射场,由环绕器和着陆巡视器组成的“天问一号”探测器从这里升空,历史近10个月飞行到达近4亿公里外的火星——太阳系中最接近地球的行星,有着与地球相似的四季交替、河床蜿蜒,被科学家认为最有可能存在生命的星球。
自1960年,苏联第一次发送“火星1A号”探测器开始,人类对这一星球的探索从未止步。过去60年间,多国尝试进行火星着陆任务,至今只有中、美两国成功达成。全世界近50次火星探索成功率不到50%,仅6辆火星车成功着陆并开展活动。
中国的“天问一号”将一次性完成“绕、落、巡”三步走,目前已完美落地,正在为第三步“巡”做准备。
接下来的三个月,“祝融号”火星车的“巡”将进行哪些探测?环绕器将如何瞄准地球发射信号?通讯中断能否补救?人类何时能亲自踏上火星?
新闻晨报将带大家走进已抵达火星的“天问一号”,由中国航天科技集团八院专家带领,进一步探访仍需继续担负通讯、探测重任的环绕器。
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“天问一号”为什么比美国NASA早出发,却迟抵达?
在2020年7月,火星探测窗口共发射了3颗探测器,分别是20日阿联酋发射的第一个火星探测器“希望号”,23日我国发射的“天问一号”,30日美国NASA发射的“毅力号”。
“天问一号”经过6个半月的飞行之后,在2021年2月10日进入环火星轨道,成为我国首颗人造火星卫星;美国的“毅力号”也在2021年2月18日抵达火星。
18日当天,“毅力号”直接着陆火星,而“天问一号”为了稳妥实现软着陆,则让火星环绕器先在停泊轨道上运行了3个月。
中国航天科技集团八院介绍,之所以先在停泊轨道“稳”三个月,是因为与已多次成功火星探测任务的美国相比,我们没有第一手火星环境资料,火星环绕器研制团队在天问一号任务中设计的停泊飞行轨道上,将通过火星环绕器对目标着陆区进行探测,在完成探测任务后,择机实施火星着陆任务。
在停泊轨道上待的三个月,“天问一号”主要探测哪些火星信息?
这段时间,“天问一号”主要对预选着陆区的地貌、天气两个方面进行探测。
在地貌探测上,通过高分辨率相机、中分辨率相机、光谱仪等载荷的探测数据,火星环绕器可以生成火表遥感图像,对火星表面的地形地貌,如坡度、凹坑、石块等,进行辨识分析。
火星表面天气恶劣,每年都会形成几场大的沙尘暴。沙尘暴可能会改变着陆巡视器下降过程的动力学参数,沙尘粒子可能会造成仪器设备故障,大量沙尘覆盖在火星车太阳能帆板电池片的表面,降低发电效率甚至导致发电能力丧失。
通过停泊监测,避开恶劣的火星天气,选择一个“风和日丽”的日子实施两器分离任务。
在整个过程中, 环绕器将主要承担哪些任务?
地火转移期间:搭载陆巡视器从地球前往火星,完成地月成像、四次中途修正、深空自拍、深空机动,在抵达火星前利用高分相机对火星进行了拍摄。
在制动捕获段:精准刹车捕获火星,成为我国第一颗人造火星卫星,实现“绕、着、巡”第一步“绕”的目标,环绕火星获得成功。
进入中继轨道:执行与着陆巡视器“祝融号”的中继通信任务,为地面和着陆巡视器搭建沟通的桥梁,中继轨道运行约3个月。
使命轨道科学探测:环绕器完成中继任务后,在近火点进行第五次制动降轨,进入使命轨道,对火星表面及其次表层开展科学探测。
目前,环绕器已完成搭载陆巡视器的“星际专车”任务,接下来作为通信“中继站”,将如何瞄准地球,发射信号?
当地面接收到火星车火表巡视后第一帧探测数据时,才标志着整个火星探测工程任务的圆满成功。
完成“星际专车”的任务,环绕器接下来的三个月将发挥它功能强大的通信“中继站”作用,为火星表面巡视器传回地球探测数据搭建桥梁。
在此次的火星探测任务中,环绕器不仅仅是一辆星际“专车”,它同样也是一座功能强大的通信“中继站”,为火星表面巡视器与地球搭建通讯桥梁。
升轨后的环绕器并不是大家想象中“卸载”后的一身轻松,此刻它需要迅速肩负起对火星表面进行遥感探测的任务,同时选择恰当的时机来将巡视器的数据“中继”传向地球。

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