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2020年最后发射升空的毅力号火星车经过近半年的飞行 , 终于在北京时间2021年2月19日凌晨4时55分成功登陆到火星表面的杰泽罗陨石坑 , 正式开启火星之旅 。 之前的研究表明 , 火星的杰泽罗陨石坑曾经是一个湖泊 , 在这里存在液态水 , 还有一些沉积物 , 所以科学家认为在火星杰泽罗陨石坑内很可能曾经存在过生命 , 甚至现在都还可能存在生命 。 毅力号火星探测器的任务之一就是试图在火星寻找这些潜在的火星生命的证据 。
此前 , 我们国家的天问一号还没到达火星的时候就传回了首张火星照片 , 当时天问一号与火星的距离大约为220万公里 , 相对比较远 , 所以可以看到火星的大致轮廓 , 在这一张照片中我们也可以看到火星表面的阿茜达利亚平原、克律塞平原、子午高原、斯基亚帕雷利坑、水手谷等标志性地貌 。
阿联酋的希望号火星探测器在进入环绕火星的轨道以后 , 在距离火星表面大约2.5万公里的太空中也拍摄到了首张火星照片 。
现在NASA的毅力号火星车成功登陆到火星表面 , 也传回了火星首张照片 。 和天问一号火星探测器第一张照片的情况相似 , 毅力号火星车的第一张照片也是黑白的 , 看起来有点朦胧 。 由于毅力号火星车是在着陆到火星表面时拍摄到的火星照片 , 所以毅力号火星车首张火星照片中 , 我们可以看到火星表面的一些细节 。 毫无疑问 , 毅力号看到的景象和之前好奇号火星车看到的景象是相似的 , 火星表面充满了砂砾、碎石等 。
进入火星为何会摩擦燃烧
如果看到毅力号火星探测器着陆的模拟画面 , 大家可以看毅力号探测器在进入火星的过程中燃烧起来 , 就像一个从天而降的“火球” 。 这些探测器从地球发射升空时为什么不会燃烧 , 在进入火星时却燃烧起来了呢?
【经受1300℃灼烧,毅力号成功登陆火星,传回首张火星照片】
在发射阶段
当这些探测器从地球发射升空时 , 一般都会安装到火箭的顶端 , 还会有一个整流罩包裹着 , 这个整流罩涂有隔热材料 , 当火箭飞行到一定高度时 , 才会打开整流罩将探测器等航天器释放出来 , 所以探测器在发射升空时一般不会被灼烧 。
最重要的是 , 火箭在地面起飞前 , 速度为0 , 一开始的气动加热效应为0 , 这时候显然不会燃烧 。 随着火箭发射升空后 , 速度越来越快 , 但它的高度也越来越高 , 在高空中大气会越来越稀薄 , 当火箭飞行到几十公里时 , 速度一般都还没超过3公里每秒 , 气动加热效应也不足以让火箭的整流罩燃烧起来 。 当火箭进入到100公里的外太空时 , 大气密度非常低 , 气动加热效应可以忽略不计了 。 所以 , 这些飞行器在发射升空时一般是不会燃烧起来的 。
在着陆火星阶段
毅力号在着陆火星前的速度接近2万公里每小时 , 当探测器进入火星大气层时 , 火星的空气阻力也会让火星的速度降下来 , 但是在高空中火星大气密度非常低 , 所以探测器一开始的减速效果不会很明显 , 依旧以较快的速度继续下降 。 随着探测器不断下降 , 大气密度越来越高 , 这时候气动加热效应越来越明显 , 探测器的温度越来越高 , 可以达到1300℃ , 变成了一个燃烧的“火球” 。 在这个过程中 , 探测器的速度会快速下降 , 气动加热效应慢慢减弱 , 最后停止燃烧 。 经过降落伞、反推发动机等多种减速方式后 , 火星车稳稳地停止火星表面 。
现在我们的天问一号探测器已经进入环绕火星的轨道 , 按照计划 , 天问一号探测器预计在5月左右择机实施软着陆 , 将火星车送上火星表面 。 到时候 , 天问一号也将会经历和毅力号相似的着陆过程 。 希望我们的火星车也顺利开上火星表面 , 传回火星表面的景象 。
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