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        天問一號(hào)成功著陸:火星,中國來了!

        2021-06-16 05:00:08趙聰宗合
        太空探索 2021年6期

        文/ 趙聰 宗合

        2021年5月15日7時(shí)18分,中國天問一號(hào)探測器成功著陸于火星烏托邦平原南部預(yù)選著陸區(qū),我國首次火星探測任務(wù)著陸火星取得成功。

        中國航天器首次奔赴火星,就“毫發(fā)未損”地順利出現(xiàn)在遙遠(yuǎn)的紅色星球上,完成了人類航天史上的一次壯舉,實(shí)現(xiàn)了我國首次地外行星著陸。著陸后,祝融號(hào)火星車成功傳回遙測信號(hào)。

        之后,端坐在著陸平臺(tái)上的祝融號(hào)火星車依次對(duì)著陸點(diǎn)全局成像、自檢、準(zhǔn)備駛離著陸平臺(tái)并開展巡視探測。

        5月19日,國家航天局發(fā)布了我國首次火星探測天問一號(hào)任務(wù)探測器著陸過程兩器分離和著陸后火星車拍攝的影像。圖像中,著陸平臺(tái)和祝融號(hào)火星車的駛離坡道、太陽翼、天線等機(jī)構(gòu)展開正常到位。

        據(jù)遙測數(shù)據(jù)判斷,5月22日10時(shí)40分,祝融號(hào)火星車已安全駛離著陸平臺(tái),到達(dá)火星表面,開始巡視探測。

        火面工作期間,火星車將按計(jì)劃開展巡視區(qū)環(huán)境感知、火面移動(dòng)和科學(xué)探測,通過配置的地形相機(jī)、多光譜相機(jī)、次表層探測雷達(dá)、表面成分探測儀等6臺(tái)載荷,對(duì)巡視區(qū)開展詳細(xì)探測。

        ▲ 火星車與著陸平臺(tái)分離模擬圖

        ▲ 圖一由火星車前避障相機(jī)拍攝,正對(duì)火星車前進(jìn)方向。圖中可見坡道機(jī)構(gòu)展開正常;圖像上部的兩個(gè)伸桿為已經(jīng)展開到位的次表層雷達(dá);前進(jìn)方向地形清晰。為獲知火星車前進(jìn)方向更大范圍的地形信息,避障相機(jī)采用大廣角鏡頭,在廣角鏡頭畸變的影響下,遠(yuǎn)處地平線形成一條弧線。

        ▲ 圖二由導(dǎo)航相機(jī)拍攝,鏡頭指向火星車尾部。圖中可見火星車太陽翼、天線展開正常到位;火星表面紋理清晰,地貌信息豐富。

        同時(shí),環(huán)繞器將運(yùn)行在中繼軌道,為火星車巡視探測提供穩(wěn)定的中繼通信,兼顧開展環(huán)繞探測。

        我國首次火星探測任務(wù)——天問一號(hào)任務(wù)于2016年正式批復(fù)立項(xiàng),計(jì)劃通過一次任務(wù)實(shí)現(xiàn)火星環(huán)繞、著陸和巡視探測。

        天問一號(hào)探測器由環(huán)繞器和著陸巡視器組成,著陸巡視器包括祝融號(hào)火星車和進(jìn)入艙。天問一號(hào)探測器于2020年7月23日由長征五號(hào)運(yùn)載火箭成功發(fā)射,今年2月10日成功實(shí)施火星捕獲,2月24日成功進(jìn)入周期為2個(gè)火星日的火星停泊軌道,隨后對(duì)火星開展了全球遙感探測,并對(duì)預(yù)選著陸區(qū)進(jìn)行詳查,探測分析了火星的地形地貌、沙塵天氣等,為著陸火星做了充分的準(zhǔn)備。

        5月15日凌晨1時(shí)許,天問一號(hào)探測器在停泊軌道實(shí)施降軌,機(jī)動(dòng)至火星進(jìn)入軌道。

        4時(shí)許,著陸巡視器與環(huán)繞器分離。

        此后,環(huán)繞器進(jìn)行升軌,返回停泊軌道,為著陸巡視器的后續(xù)探測任務(wù)提供中繼通信,搭建起地球和火星之間的通信橋梁。

        著陸巡視器歷經(jīng)約3小時(shí)飛行后,進(jìn)入火星大氣。從進(jìn)入火星大氣到著陸火星表面是整個(gè)火星著陸過程中最為驚險(xiǎn)的時(shí)刻。我國天問一號(hào)任務(wù)火星著陸分為氣動(dòng)減速、傘系減速、動(dòng)力減速、懸停避障與緩速下降4個(gè)階段,歷時(shí)“驚心動(dòng)魄9分鐘”,最后成功軟著陸于火星烏托邦平原南部預(yù)選著陸區(qū)。

        天問一號(hào)任務(wù)突破了第二宇宙速度發(fā)射、行星際飛行和測控通信、地外行星軟著陸等關(guān)鍵技術(shù),邁出了我國星際探測征程的重要一步,實(shí)現(xiàn)了從地月系到行星際的跨越,在火星上首次留下中國人的印跡,是我國航天事業(yè)發(fā)展的又一里程碑。

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