北京時(shí)間2月19日凌晨,美國的毅力號(hào)探測(cè)器成功著陸火星!
2020年窗口期,人類向火星發(fā)射了三個(gè)探測(cè)器,分別是阿聯(lián)酋希望號(hào)、中國天問一號(hào)、美國毅力號(hào)。
其中,希望號(hào)執(zhí)行環(huán)繞探測(cè)任務(wù),已于2021年2月9日開始環(huán)火;毅力號(hào)執(zhí)行著陸巡視探測(cè)任務(wù)。
我國首次火星探測(cè)任務(wù)天問一號(hào)探測(cè)器目前已進(jìn)入環(huán)火軌道,計(jì)劃于2021年5-6月?lián)駲C(jī)實(shí)施火星著陸。
大家肯定會(huì)覺得奇怪:為什么毅力號(hào)達(dá)到火星就直接著陸,而早一步到達(dá)的天問一號(hào)卻要先在火星軌道環(huán)繞三個(gè)月左右,然后再著陸呢?
這是因?yàn)?,首次探測(cè)火星的我國選擇了不同的方案,要在一次任務(wù)中完成“繞、著、巡”三步。
正因?yàn)槭姑厥?,既有環(huán)繞器又有著巡組合體的天問一號(hào)探測(cè)器,成了人類向火星發(fā)射的最重的探測(cè)器之一,達(dá)到5噸多,同時(shí)最寬直徑4米左右,高度超過4米。
2月10日,天問一號(hào)探測(cè)器順利進(jìn)入大橢圓環(huán)火軌道,實(shí)現(xiàn)“繞、著、巡”第一步“繞”的目標(biāo),環(huán)繞火星獲得成功。
2月15日,天問一號(hào)探測(cè)器將軌道調(diào)整為經(jīng)過火星兩極的環(huán)火軌道。
后續(xù),天問一號(hào)探測(cè)器還將經(jīng)過多次軌道調(diào)整,進(jìn)入火星停泊軌道,開展預(yù)選著陸區(qū)探測(cè),計(jì)劃于2021年5-6月?lián)駲C(jī)實(shí)施火星著陸,開展巡視探測(cè)。
在此前的嫦娥探月任務(wù)中,我國已經(jīng)多次實(shí)現(xiàn)月球表面軟著陸,但相比月球,火星存在大氣(盡管比較稀薄),環(huán)境更加復(fù)雜,同時(shí)地火通信時(shí)延將達(dá)到20分鐘左右,因此,整個(gè)著陸過程依舊只能靠探測(cè)器自己判斷和執(zhí)行,地面來不及做任何處置。
天問一號(hào)探測(cè)器的整個(gè)著陸過程在9分鐘左右,期間要將速度從約每秒4.9公里降到0。
完成這個(gè)任務(wù)的第一步,就要借助火星稠密的大氣。
氣動(dòng)減速的時(shí)候,探測(cè)器要面臨高溫過程,還有氣動(dòng)帶來的姿態(tài)偏差。一旦利用自身氣動(dòng)外形和防熱結(jié)構(gòu)扛過了氣動(dòng)減速的第一關(guān),天問一號(hào)探測(cè)器的速度就將成功減少90%左右。
接下來,它需要立刻打開自己的減速傘,直到速度降至每秒不到100米,然后探測(cè)器攜帶的變推力發(fā)動(dòng)機(jī)準(zhǔn)時(shí)開機(jī),進(jìn)入動(dòng)力下降段。
到達(dá)距火面100米的時(shí)候,探測(cè)器進(jìn)入懸停階段。
這時(shí)候,探測(cè)器的微波測(cè)距測(cè)速敏感器對(duì)“地”進(jìn)行測(cè)量,光學(xué)相機(jī)等對(duì)“地”成像。
探測(cè)器可能還會(huì)在100米高度進(jìn)行平移,選擇更安全的著陸區(qū)進(jìn)行著陸。
自主確定著陸區(qū)域后,著陸巡視器會(huì)在緩沖機(jī)構(gòu)和氣囊的保護(hù)下,抵達(dá)火星表面。
截至目前,人類2020窗口三大探火任務(wù)進(jìn)展都很順利。祝愿它們都能取得圓滿成功,為人類深空探測(cè)作出新的貢獻(xiàn)!