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2020年中国将首探火星!四问火星探测到底有多难

更新时间:2019-07-11 09:14

今天(7月8日),中国火星探测又一次引发关注。在山东举办的2019软件定义卫星高峰论坛上,中国科学院院士、中国月球探测工程首席科学家欧阳自远在报告中透露:中国将于2020年探测火星。w4P九州娱乐官网申城之窗-上海门户网站-上海专业网络媒体

欧阳自远表示,此次中国将通过火星卫星、火星着陆器、火星车联合探测火星,目前火星车已经准备好。w4P申城之窗-上海门户网站-上海专业网络媒体

航天专家表示,中国火星探测起步较晚但起点高、效率高。值得注意的是,在首次任务中一次性实现“绕”“落”“巡”三大任务,在航天史上史无前例。w4P申城之窗-上海门户网站-上海专业网络媒体

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2016年“中国火星探测工程名称和图形标识全球征集活动”新闻发布会公布的火星探测器飞行效果图。w4P申城之窗-上海门户网站-上海专业网络媒体

释疑1:为何选择明年“探火”?w4P申城之窗-上海门户网站-上海专业网络媒体

探火时间有讲究,2年一次窗口期。w4P申城之窗-上海门户网站-上海专业网络媒体

每隔两年,全球都会迎来一次火星探测小高潮。w4P申城之窗-上海门户网站-上海专业网络媒体

面向2020年,全球多个火星探测器已经整装待发。航天专家庞之浩介绍,明年可能是史上最密集的火星探测期,已经有5个国家宣布了探火计划。除了中国,美国计划发射新型火星探测车,欧空局计划发射ExoMars火星车,印度、阿联酋也计划2020年向火星送出探测器。w4P申城之窗-上海门户网站-上海专业网络媒体

这是因为,根据地球与火星位置关系,每26个月火星会有一次距离地球最近的机会,这也是发射火星探测器的最佳时间窗口。在这个时间点发射火星探测器,将节省大量燃料,缩短抵达的时间。2020年就将迎来一个窗口期,大约1个月左右。w4P申城之窗-上海门户网站-上海专业网络媒体

“如果没有把握好窗口,就只能再等两年。”庞之浩说,美国洞察号火星车原计划2016年发射,因为一个仪器的故障,不得已推迟到2018年才升空。w4P申城之窗-上海门户网站-上海专业网络媒体

欧阳自远透露,我国已完成火星探测轨道设计、测控通信、自主导航、表面软着陆等关键技术的科研攻关,为我国自主火星探测奠定了技术基础。w4P申城之窗-上海门户网站-上海专业网络媒体

释疑2:首次“登火”难在哪?w4P申城之窗-上海门户网站-上海专业网络媒体

“相当于从巴黎击出一只高尔夫球,落在东京的一个洞里。”w4P申城之窗-上海门户网站-上海专业网络媒体

据相关部门公开信息,中国首次火星探测将实现软着陆,在火星表面释放火星车,开展巡视探测。对比嫦娥探月工程,嫦娥一号、二号实施绕月,嫦娥三号才实现软着陆。我国火星探测则将一次性走完探月的三步。w4P申城之窗-上海门户网站-上海专业网络媒体

这在世界航天史上是史无前例的。w4P申城之窗-上海门户网站-上海专业网络媒体

庞之浩介绍,在此之前,只有美国在一次火星任务中同时完成“绕”和“落”,欧洲曾两次尝试“绕”和“落”,都以失败告终。而中国计划在一次火星任务中完成“绕”“落”“巡”三大任务,难度非常大。w4P申城之窗-上海门户网站-上海专业网络媒体

据媒体报道,至今全球火星探测成功率大约为40%,火星因此有“航天器坟场”之称。庞之浩介绍,最危险的环节在于进入火星轨道和着陆两个阶段。w4P申城之窗-上海门户网站-上海专业网络媒体

“什么时候‘刹车’进入火星轨道,进入轨道的角度是多少,何时打开降落伞,何时切断降落伞……每个环节都步步惊心,都需要精准计算、毫秒不差。”庞之浩说,航天器着陆的那7分钟被称为“恐怖7分钟”。w4P申城之窗-上海门户网站-上海专业网络媒体

由于信号强度与距离的平方成反比,距离越远信号越弱,同时地火的距离还带来至少10分钟的信号延时,探测器进入火星轨道和着陆的那段关键时间,只能依靠研究人员提前输入的数据,由探测器进行自主判断。w4P申城之窗-上海门户网站-上海专业网络媒体

火星探测与月球探测最大的不同,就在于距离的悬殊。地月平均距离为38万公里,而地火最近距离为5500万公里,最远为3亿~4亿公里,这对测控能力有极高的要求。有人比喻,让火星探测器精准着陆,相当于从巴黎击出一只高尔夫球,落在东京的一个洞里。w4P申城之窗-上海门户网站-上海专业网络媒体

面对探火的种种难度,中国已经做了大量准备工作,数次成功的探月任务也奠定了重要的技术基础。首先,发射火星探测器需要大推力运载火箭,我国长征五号火箭已经具备这样的能力;其次,针对超远距离的测控,我国已经建成深空测控站,并在嫦娥二号拓展任务中实现了超过1亿公里的测控;再次,探月取得的成功,帮助中国在着陆、巡视技术等领域奠定了基础。w4P申城之窗-上海门户网站-上海专业网络媒体

“中国火星探测起步较晚,但是起点高,所以效率也会比较高。虽然很难,还是有信心的。”庞之浩说。w4P申城之窗-上海门户网站-上海专业网络媒体

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