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天問一號知多少、天問一號是什麼?如何抵達火星?

2020年7月23日12時41分,長征五號遙四運載火箭攜帶“天問一號”在中國文昌航天發射場成功發射,中國首次火星探測任務順利實施,我國正式開啟行星探測時代。那麼關於天問一號你知道多少呢?

——“天問一號”是什麼?

“天問一號”是我國首個自主研發的火星探測器,它總重約5噸,包含環繞器、著陸架和火星車三部分,計劃一次實現“繞、落、巡”探測。

“天問”取自屈原的長詩《天問》,該詩是屈原對於天空、星辰、自然現象、神話和人世等一切事物現象的發問,體現了他對傳統理念的疑惑以及追求真理的精神。4月24日,國家航天局在2020年中國航天日線上啟動儀式上公佈:中國行星探測任務被命名為“天問系列”,首次火星探測任務被命名為“天問一號”,後續行星任務依次編號。

——“天問一號”如何抵達火星?

多級加速進入地火轉移軌道

首先選擇的發射場地為海南文昌發射場,是我國緯度最低的發射地,此處地球自轉線速度大,可以讓火箭“蹭”到更多的初速度,適合深空探測任務。

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其次擔任本次發射任務的長征五號運載火箭,是我國現有運載能力最強的火箭,專為運載空間站各艙段而建設,比如我國計劃於2022年建成空間站,其中天河核心艙、問天實驗艙、夢天實驗艙三部分都要依靠“胖五”運送到近地軌道。

“胖五”是含有助推器的多級火箭,經過多級加速,天問一號的速度會超過第二宇宙速度,擺脫地球引力的束縛,進入地火轉移軌道。

值得一提的是,地球和火星以不同的速度繞太陽轉動,每隔26個月地球上才會有一小段發射視窗期,此時出發最節省燃料。

漫長的轉移之旅

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從地球到火星,天問一號一路上大約需要花費6個半月,這期間火星處在地火轉移軌道上,不斷向火星靠近。絕大部分時間天問一號不需要消耗燃料,只需要在幾次關鍵時刻點火修正軌道即可。

當然地面上的多個測控站會一直追蹤它的位置和速度資訊,不用擔心它在茫茫太空中跑偏啦。

剎車減速、環火飛行

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天問一號飛到火星附近後,會點火制動,“剎車”減速,確保能被火星的引力捕獲,然後環繞火星周圍的橢圓軌道飛行。

分離著陸、火星漫步

在環繞火星軌道飛行兩三個月後,天問一號將分離釋放著陸巡視組合體。此後環繞器繼續繞火星飛行,著陸體則要闖入火星大氣層,經歷氣動減速段、降落傘減速段、動力減速段,著陸緩衝段之後安全著陸。之後火星車與著陸架分離,開啟為期90個火星日的漫步之旅。

——火星車在火星上如何工作?

火星車除了要進行探測作業,還會將它在億萬公里之外的所見所聞傳回地球,那麼它在火星上是如何工作的?

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火星車前端有一個樹立的桅杆,頂端的方形裝置就是它的“眼睛”,裝有實時探測的全景相機,用來避開障礙,還有識別礦物質成分的多光譜相機。

火星車上還裝有4個大翅膀,是用來獲得太陽能的電池板,當初探測月球的“玉兔號”也有一對翅膀,只不過火星距離太陽更遠,因此多加了一對,保障獲得充足的太陽能。

火星車上還配有探測雷達、磁場探測儀、和氣象探測儀,將對火星上的大氣、土壤、磁場做充分的探測。

期待幾個月後天問一號能安全著陸、探測任務收穫滿滿。

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