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中国火星计划来了!5年内将发射一颗火星探测卫星

分类:新闻摘要 作者:投桃报李 评论:0 点击: 376 次 日期:2016-08-14

  不久前,在首个“中国航天日”新闻发布会上,国度航天局局长许达哲透露,火星探测义务已经批准立项,我国预计在“十三五”计划的末年,即2020年左右发射一颗火星探测卫星。中国的火星计划终于来了!

  据人民日报8月12日消息,我国火星探测义务要一次实现围绕、着陆、巡查,这种形式在外洋从没有过。

  我国的火星探测发射目的是想一步围绕、着陆、巡查,这个义务具有相当大的难度。因为火星探测要26个月才能遇到一个时间窗口,所以专家们正在严密地制定工程计划,争取在2020年这个窗口发射我国第一个火星探测器。据许达哲先容,尽管我国的飞行器已经进入了深空,但是实现火星探测义务仍不可或缺,探测火星意味着中国从真正意义上迈入深空探测时代。

  中国火星探测工程有望一次性实现绕、落、巡三项义务

  中国航天科技团体五院火星项目顾问叶培建院士表示,“与印度‘曼加里安’号探测器只是绕火星赤道轨道飞行不同,我国首个火星探测器将绕火星进行大椭圆轨道飞行,对火星进行全球观测,并由进入器载着巡查器着陆火星,巡查器会在火星上‘走起来’。”

  “每隔两年或三年,才有一次火星间隔地球最近的机遇,在这个时间点上发射火星探测器,对运载火箭来说是最省能量的。斟酌到火星探测器的质量,将由我国长征五号运载火箭来实现发射义务。”中国航天科技团体一院宇航部副部长马志滨先容说。

  我国的火星探测义务要一次实现围绕、着陆、巡查,这种形式在外洋是从没有过的,外洋曾拟一次实现围绕和着陆,但着陆失败了。

  火星探测涉及的技巧领域非常多,特别之处还在于,虽然火星车是一个空间探测器,但与一般空间探测器相比,它又具有鲜明的特点。

  首先,义务对火星探测器的自立才能请求非常高。斟酌到在火星表面进行巡查探测的实际前提和要克服时延等限制,请求火星车具有较强的环境感知与识别、路径计划等才能,以及具有较强的义务分析、计划和实现才能。也就是说,火星探测器要具有肯定行驶路线、发现障碍危险的才能。

  为了实现巡查探测,火星探测器还要具有较高的环境适应性。除了须要面对普通航天器遇到的真空、低温、辐射等问题,也须要适应火星表面的地形地貌、尘暴、低重力、高低温、低气压等特殊环境,还须要解决远间隔通讯,以及长时间日凌时期的探测器自立管理等一系列问题。

  火星探测义务面临着史无前例的巨大技巧挑衅

  这次义务最难的地方,就是探测器进入火星大气后气动外形和降落伞加速只有一次机遇。

  据中国航天科技团体公司五院总体部的火星探测器总设计师孙泽洲先容,火星探测义务面临着许多技巧挑衅。

曾在珠海航展展出的火星车模型。(图片来源:人民视觉)曾在珠海航展展出的火星车模型。(图片来源:人民视觉)

  首先是火星大气问题。火星大气气压很低,只有地球表面大气压力的1%,具有很高的不肯定性。有关它的变化和风暴时特性等因素,科学家们还没有透彻的认识。火星在夏季常形成类似地球沙尘天气的尘暴,这会导致火星车接收的太阳光能量急剧下降,必须为火星车设计“休眠”模式,让其耐心地等待尘暴过去。

  其次是光照问题。火星间隔地球最远4亿公里,间隔太阳更远。同样面积下,火星接收太阳光的能量只有月球表面的40%。同时,火星大气对太阳光照还有削减作用,这为火星探测的能源供给带来难题。这就请求探测器的太阳翼面积更大,而且需不断调整,努力对准太阳方向。还有,火星表面重力只有地球的38%,但是比月球表面的重力大多了,因而探测器须要更大的功率。

  “这次火星探测义务最核心、最难的地方,就是探测器进入火星大气后气动外形和降落伞加速的进程,只有一次机遇,必须确保胜利。”孙泽洲说,因为地球与火星间隔遥远,全部进程无法由地面实时控制,所以必须依靠探测器自立实现。因为没有那么多的推进剂来抵消那么高的速度,所以登岸火星时,加速要依靠火星大气的作用,然而火星大气难以在地面模拟。这些问题都给设计师们带来极大的技巧挑衅。

  庞之浩说,总体来讲,探测火星的方式与探测月球的方式相似,也是“绕、落、巡、回”, 终极实现载人登岸火星的目的。因为火星间隔地球比月球间隔地球要远得多,所以探测火星须要攻克一系列更复杂的技巧难关。现在还没有一个国度或组织经由一次发射就胜利实现“绕、落”两项火星探测义务的先例,而我国将在2020年经由一次发射实现“绕、落、巡”三项火星探测义务,这将是史无前例的巨大技巧挑衅。

  人类希望有朝一日在火星树立居住基地,终极向火星移民

  中国航天科技团体五院研究员庞之浩说,人类之所以对火星探测如此青睐,是因为探测火星具有重要的科学、技巧等多方面意义,甚至关系到人类的未来。现在火星已成为除地球以外人类研究程度最高的行星,人类利用空间探测器进行火星探测的历史几乎贯穿全部人类航天史。

  经由长期的天文观测和空间探测,科学家已经肯定,火星是与地球最为相似且间隔最近的行星,探究火星生命的起源和演变,能够促进对地球生命起源和演变的研究。

  火星的自转速度与地球几乎相等,自转一周为24.6小时,公转周期为687天;火星上有稀薄的大气,有四季交替的气候变化;火星地貌同地球地貌差不多,有高原、平原和环形山;特别是火星大气层中也存在臭氧层,能够吸收太阳光中的紫外线,为火星表面创造有利生物生长发育的前提。因而,人类希望有朝一日在火星树立居住基地,终极向火星移民,把它酿成人类的第二家园。

  大量迹象还表明,火星以前很可能与现在的地球一样,只是经过几十亿年的演变才酿成大气层稀薄、温度较低、水源枯竭等样子。不少天文学家推断,火星是地球的未来。因而,探测或载人登岸火星进行研究,能够为防止地球酿成人类难以生存的第二个火星提出预案。

2003年美国发射的“勇气号”火星周游车2003年美国发射的“勇气号”火星周游车

  截至2016年6月,全球共进行了114次月球探测,43次火星探测。不过,从20世纪90年代至今,人类共进行了18次火星探测,而月球探测只进行了14次。现在有5个火星轨道器和2辆火星周游车在工作,但只有1个月球轨道器和1个月球着陆器在工作。世界航天大国都制定了以火星系统为目的的探测计划,由此可见,当今的火星探测比月球探测还热。

  在火星探测方面,美国独占鳌头。从20世纪90年代起,美国开始实施“火星生命计划”,以肯定火星上是否存在生命;2001年美国发射了“火星奥德赛”,该探测器首次发现火星上有大量水冰;2003年,美国先后发射了第二代火星车——“勇气号”和“机遇号”,它们再次证实火星上有水;2013年美国发射的“火星大气与挥发物演变”是世界首个研究火星上层大气的探测器。

  俄罗斯与欧洲航天局协作研制的“火星生物学—2016”在今年3月14日发射胜利,用于探测火星大气中的甲烷含量和验证火星着陆技巧;2020年,俄罗斯还将与欧洲航天局协作执行“火星生物学—2020”义务。

  2013年11月5日,印度发射了第一个火星探测器——“曼加里安”,成为亚洲第一个胜利探测火星的国度。因为印度运载火箭推力较小,所以“曼加里安”不能靠火箭推力直接进入地火转移轨道,而是先绕地球20多天,靠探测器自身的发动机多次点火加速才能逐渐达到第二宇宙速度。“曼加里安”用于研究火星表面、大气和矿物特征,探寻火星上是否有甲烷和生命迹象。

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致儒先生

转载自:http://tech.sina.com.cn/d/s/2016-08-12/doc-ifxuxnah3317070.shtml




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