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  • 1 # 奔跑吧爸爸

    寫在前面的話:科學無國界,太空屬於每一個地球人。人類探測火星60年,2020年前共發射44次探測器,其中成功環繞火星飛行的有24次,成功率54%;軟著陸成功降落火星表面的只有美國的8次,成功率18%。其餘不是墜毀就是失聯,因此,火星也被成為“探測器的墳墓”。

    “天問一號”火星探測器本次起點設定很高,一次實現“繞、落、巡”三大目標。其中最大的看點就是“落”和“巡”,實現火星表面軟著陸,並釋放火星車進行火星表面巡視、探測和研究。

    “天問一號”火星探測器抵達火星時,距離地球最遠距離超過4億公里。通訊距離太過遙遠,地火之間的最長單程通訊時間需23分鐘,因此“恐怖的七分鐘”還不足以完成地球和火星之間通訊。火星車著陸過程我們在地球上不能實時控制,什麼都做不了,只能由探測器獨立、自動控制進行著陸。

    “天問一號”火星探測器自動著陸過程如下:

    (1)著陸前準備。“天問”探測器組合體先環繞火星飛行2個月左右,在這2個月內探測器調整好軌道,確認好著陸區狀況,等待時機。

    (2)確認後,組合體中環繞器和著陸器分離。環繞器繼續環繞火星飛行,著陸器攜帶火星車開始降落。

    (3)著陸器降落過程。先經歷290秒的拋物線運動,火星大氣層使著陸器速度從4.8km/s減慢到460m/s,此時著陸器外表面溫度因摩擦升至2000攝氏度;隨後它將開啟降落傘,在不到100秒內將速度降到100m/s;接著不到60秒時間,著陸器自帶的反推火箭開始全力工作,逐漸降低速度。同時著陸器在距離火星表面100米的高度懸停,底部所有儀器開啟,認真篩查地表情況,最後確認著陸地點(看看有無石頭等避開);確認後,著陸器最後的動能依靠進入艙的四條著陸腿緩衝吸收,最終緩慢軟著陸到火星表面。這時蒼涼的火星大地將迎來第一個來自中國探測器的造訪。

    (4)著陸器軟著陸穩定後,將會與環繞器聯絡,確定工作狀態,上傳記錄的全部資料,傳回地球。一切確認後,著陸器將放出導軌,巡視器開機,積累到足夠能量後,行駛抵達火星表面,開始工作。

    “天問一號”著陸器和火星車整個降落過程需時7~8分鐘,人工無法干預,一切複雜操作只能靠著陸器自動控制完成,稍微控制不好,探測器就會砸到火星表面,導致任務失敗。所以火星探測器著陸被稱為恐怖7分鐘,是非常關鍵的,是下降段任務的最大難點之一。

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