我国首次火星探测任务即将正式启航 7月17日在中国文昌航天发射场拍摄的长征五号遥四运载火箭。新华社发
国家航天局7月17日发布消息,长征五号遥四运载火箭在中国文昌航天发射场已完成技术区总装测试工作,将垂直转运至发射区,计划于7月下旬到8月上旬择机实施我国首次火星探测任务(行星探测工程天问一号任务)。
此次任务为长征五号系列运载火箭首次应用性发射,也是我国运载火箭首次执行地球-火星转移轨道发射任务。
火星探测器
由环绕器和着陆巡视器组成
根据计划,我国将在今年实施首次火星探测任务。中国科学院院士、航天科技集团科技委主任包为民表示,“今年7—8月,我们将用长征五号运载火箭进行发射。火星探测器发射升空后,明年2月将到达火星引力势场以内,然后再经过火星的捕获到达火星。”
火星与地球最近的时候,距离大概有5500万公里,探测器在经过长途飞行后,如何成功被火星引力场捕获,是任务中的关键点之一。如果捕获失败,探测器将会与火星擦肩而过。
我国火星探测器由环绕器和着陆巡视器两部分组成,着陆巡视器将在火星表面软着陆,并释放火星车,在火星表面进行巡视探测。火星车将停留90个火星日,开展巡视探测、火星地貌特征研究等多项任务。
包为民表示,火星上的一天比地球略长,大概是24小时37分钟。火星车的设计寿命为90个火星日,也就是地球上的三个多月。
从4.8公里/秒减速到0
大概需要7到8分钟
火星探测器在奔火的途中一直处于高速飞行状态,在着陆之前,需要先将速度降下来,从4.8公里/秒减到着陆时的0。这个过程大概需要7到8分钟,分4个减速段。虽然时间短,但却是整个任务的关键点。因为它的成功与否,直接决定着任务的成败。
第一个阶段是气动减速段,把速度从4.8公里/秒减速到460米/秒,用时290秒左右。形象地说,相当于来了一个急刹车。
接下来探测器将打开降落伞,大概用90秒的时间,将速度由460米/秒降到95米/秒。
随后就进入到动力减速段,探测器的反推发动机点火开始工作,将速度减小到3.6米/秒,这大概需要80秒。
最后的100米还有一个悬停避障,即着陆缓冲段,这个时候的速度相对于地面速度0。
在此之前,我国已经成功进行了悬停避障试验,在最后的着陆阶段,探测器通过悬停在空中,可以对火星表面进行观察,为选定着陆点做最后的准备。
包为民表示,“100米已经比较低了,可以看一下地面有没有坑、大的石头,有的话就避开它,保证落地的安全性。”
设定五大科学目标
未来将采样返回
根据国家航天局公布的消息,火星探测任务计划通过实施一次发射,实现多个工程目标,包括火星环绕和着陆巡视,开展火星全球性和综合性探测,并对火星表面重点地区进行精细巡视勘查。此外,首次火星探测任务还设定了五大科学目标,主要涉及空间环境、形貌特征、表层结构等研究。
据了解,我国的火星探测任务共分为两部分,今年即将执行的首次火星探测将验证相关的关键技术。之后,我国还计划在2030年再次发射火星探测器,执行采样返回任务。
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