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为什么天问一号要在火星轨道环绕三个月再着陆呢

2021-02-19 17:03:52来源:快科技  

北京时间2月19日凌晨,美国的毅力号探测器成功着陆火星!

2020年窗口期,人类向火星发射了三个探测器,分别是阿联酋希望号、中国天问一号、美国毅力号。

其中,希望号执行环绕探测任务,已于2021年2月9日开始环火;毅力号执行着陆巡视探测任务。

我国首次火星探测任务天问一号探测器目前已进入环火轨道,计划于2021年5-6月择机实施火星着陆。

大家肯定会觉得奇怪:为什么毅力号达到火星就直接着陆,而早一步到达的天问一号却要先在火星轨道环绕三个月左右,然后再着陆呢?

这是因为,首次探测火星的我国选择了不同的方案,要在一次任务中完成“绕、着、巡”三步。

正因为使命特殊,既有环绕器又有着巡组合体的天问一号探测器,成了人类向火星发射的最重的探测器之一,达到5吨多,同时最宽直径4米左右,高度超过4米。

2月10日,天问一号探测器顺利进入大椭圆环火轨道,实现“绕、着、巡”第一步“绕”的目标,环绕火星获得成功。

2月15日,天问一号探测器将轨道调整为经过火星两极的环火轨道。

后续,天问一号探测器还将经过多次轨道调整,进入火星停泊轨道,开展预选着陆区探测,计划于2021年5-6月择机实施火星着陆,开展巡视探测。

在此前的嫦娥探月任务中,我国已经多次实现月球表面软着陆,但相比月球,火星存在大气(尽管比较稀薄),环境更加复杂,同时地火通信时延将达到20分钟左右,因此,整个着陆过程依旧只能靠探测器自己判断和执行,地面来不及做任何处置。

天问一号探测器的整个着陆过程在9分钟左右,期间要将速度从约每秒4.9公里降到0。

完成这个任务的第一步,就要借助火星稠密的大气。

气动减速的时候,探测器要面临高温过程,还有气动带来的姿态偏差。一旦利用自身气动外形和防热结构扛过了气动减速的第一关,天问一号探测器的速度就将成功减少90%左右。

接下来,它需要立刻打开自己的减速伞,直到速度降至每秒不到100米,然后探测器携带的变推力发动机准时开机,进入动力下降段。

到达距火面100米的时候,探测器进入悬停阶段。

这时候,探测器的微波测距测速敏感器对“地”进行测量,光学相机等对“地”成像。

探测器可能还会在100米高度进行平移,选择更安全的着陆区进行着陆。

自主确定着陆区域后,着陆巡视器会在缓冲机构和气囊的保护下,抵达火星表面。

截至目前,人类2020窗口三大探火任务进展都很顺利。祝愿它们都能取得圆满成功,为人类深空探测作出新的贡献!

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