2020年7月23日12时41分,长征五号遥四运载火箭托举着我国首次火星探测任务“天问一号”探测器,在中国文昌航天发射场点火升空。按照计划,天问一号探测器将在约7个月后抵达火星。
为啥选择长征五号遥四火箭?
西昌卫星发射中心技术部系统工程师盛午刚表示,火星探测器质量重达5吨,需要达到宇宙速度才能脱离地球重力束缚前往火星,因此需要起飞推力大、运载能力强的运载火箭,获得足够大的初始速度。所以,目前我国推力最大、运载能力最强的现役火箭长征五号遥四火箭在此次任务中“当仁不让”。而且,只有长征五号遥四火箭能够满足本次火星探测器运载需求。
为啥选择海南文昌发射场?
目前,中国拥有酒泉卫星发射中心发射场、太原卫星发射中心发射场、西昌卫星发射中心发射场及文昌发射场共4个航天发射场,为何此次的“天问一号”任务发射场地青睐位于海南的文昌发射场呢?盛午刚表示,文昌发射场纬度低,地球自转切向运动速度大,能够为火箭提供较大的初始运动速度,文昌发射场也是目前唯一能发射长征五号运载火箭的发射场。
火星探测器探什么?
“天问一号”此次探路的主要任务包括:
①采集影像资料; ②测物质,测元素,如火星表面有什么物质,物质的构成成分是什么; ③测环境; ④看火星内部,如浅层的地质结构、地底分层结构,有无等; ⑤看火星气象,如沙尘暴、温度变化等。
此次探路还将一次性完成“绕、落、巡”三大任务,即轨道器环绕火星、着陆器登陆火星、火星车巡视表面。如果完成任务,这将是全世界首次在一次任务中完成三个目标。 火星车长啥样?
在天问一号任务执行之际,中国火星探测工程22日对外发布任务最新消息,天问一号1:1着陆平台和火星车亮相。
据介绍,我国火星车的高度有1米85,重量达到240公斤左右。火星车将在火星上开展地表成分、物质类型分布、地质结构以及火星气象环境等探测工作。火星车上搭载了6种有效载荷,包括地形相机、多光谱相机、次表层探测雷达、表面成分探测仪、表面磁场探测仪、气象测量仪,为完成火星表面巡视探测科学任务提供了保证。
同时,为了适应火星地表的特殊环境,火星车还具备环境感知、障碍识别、局部路径规划及多轮运动协调控制等功能。那么,火星车在火星上到底是如何工作的?
中国首次火星探测任务工程副总指挥、探月与航天工程中心主任刘继忠表示,火星车在火星上依靠太阳能来获得能源,它的设计寿命为3个火星月,相当于约92个地球日。期间,火星车将对火星的地质、环境、气象等进行探测,人们可直观地了解火星和地球环境的异同。 和火星车一起亮相的还有1∶1着陆平台,我国首次火星探测任务中它将搭载火星车着陆到火星地表,迈出中国火星探测的第一步。
为啥要探测火星?
科学界一般认为,从人类未来星际移民前景来看,火星是太阳系中最值得研究的一颗行星。之前大家都认为离我们最近的金星应该是首选地,但却被科学家们排除在外。这是因为金星的各种气候条件,都极不适宜人类生存。金星大气压力约为地球的90多倍,严重缺氧。金星大气层还含有厚厚的二氧化碳,表面温度接近500摄氏度,没有液态水。
金星
火星虽然大气稀薄,年平均温度在零下50度以下,但是它离地球很近,最近距离约为5500万公里。自转周期为24.6229小时,一天的时间与地球相近。此外,火星上存在液态水痕迹。科学研究表明,火星上可能存在过生命。退而求其次的地球人,只能把火星作为“星际移民”的首选地。
今年夏天,除了“天问一号”发射,还有多个国家扎堆“奔火星”、为“星际移民”探路。7月20日5时58分,在日本鹿儿岛县种子岛宇宙中心,伴随轰鸣,阿联酋首个火星探测器“希望”号腾空而起!阿联酋计划2117年在火星上建立适合人类居住的城市,“希望号”率先出发探路。
美国航天局的“毅力”号火星车计划在多次推迟后,最新计划将于7月30日发射升空,并带上首架火星直升机“机智”号一同前往火星,寻找可能在火星上存在过的生命迹象。
不同于美国航天局的“一推再推”,原定于今年探测火星的欧洲航天局和俄罗斯航天局直接“鸽”了火星,推迟计划至2022年秋季。
为何在今年夏天出发?
“星际移民”这件事儿,既要仰望星空,也要脚踏实地。定于2020年夏季发射火星探测器的时间和路径,是近期最省钱的方式。
火星距离地球的最远距离为4亿公里,最近距离为5500万公里。由于地球和火星的公转周期不同,两个行星大约每两年“相遇”一次,即地球与火星之间的距离较近。在“相遇”期间,从地球上发射火星探测器可以缩短抵达火星耗时,节省燃料,从而降低“探火”成本。
今年的7月至8月就迎来了两年一次的“火星发射窗口期”,如果没有把握好窗口,就只能再等2年。
“火星迷”发问:
虽然“火星移民”可能遥遥无期,但很多“火星迷”已经“浮想联翩”,开始考虑火星上的衣食住行了。
1,火星能种菜吗?
在科幻电影《火星救援》里,主人公马克靠种植土豆独自在火星上生存下来。但是专家表示,“火星种菜梦”远不止解决吃饭问题这么简单,“人类要移民火星,就要在火星上开拓全新的农业科研领域,首要目的应该是改造环境。除了提供食物,我们还需要植物来供应氧气、净化水源等。”
2,火星能挖矿吗?
专家认为,从目前的技术能力分析,即使火星上遍地金砖,也不值得拿回来,因为所需代价远大于其价值。半个世纪前,美国的阿波罗计划共从月球运回382公斤岩石样品,这些石头的成本相当于同等重量钻石的30多倍。距地球30多万公里的月球尚且如此,更何况距地球最近时也有5000万公里的火星。
3,火星能盖楼吗?
当人类移民火星,势必面临居住问题,这就需要建设火星基地。专家介绍,为了抵御风暴和辐射,早期基地应采取地下或半地下形式。此外,火星基地的选址很重要,最好靠近有水的地方、阳光充足。 2000多年前,屈原写下长诗《天问》 如今,“天问一号”奔向火星 人类移民火星的愿景还有多远? 让我们持续关注“天问一号” 拭目以待!
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