前段時間,在月球獨自工作了972天的“玉兔號”月球車(月球無人登陸探測車)再次沉沉睡去。她向世界的告別,感動了無數人。
“Hi!這次是真的晚安咯!還有好多問題想知道答案……但我已經是看過最多星星的一只兔子了!如果以后你們去到更深更深的宇宙,一定要記得拍照片,幫我先存著。月球說為我準備了一個長長的夢,不知道夢里我會躍遷去火星,還是會回地球去找師父?”。
▲“玉兔號”月球車
小玉兔的話當時看哭了很多網友,不過她卻機靈聰明,暗示我們未來去火星找找她的伙伴也不是沒有可能的!
現在,她的小伙伴來了!
23日,我國正式對外征集火星探測工程的名稱和圖形標識,同時還首次公布了我國火星探測器的外形設計。
其實,中國首次火星探測任務是今年1月正式立項的,計劃于2020年在海南文昌發射場,由長征五號運載火箭將火星探測器直接送入地火轉移軌道。中國首次火星探測任務工程總設計師張榮橋介紹,2020年中國首次火星探測一次實現“環繞、著陸、巡視”三個目標,這是其他國家第一次實施火星探測從所未有,面臨的挑戰也是前所未有。
火星探測器究竟長什么樣?
說了這么多,火星探測器究竟長什么樣?
從外形來看,這個火星探測器基本上與我國將于2020年發射的真實探測器一致。具體來說,火星探測器分為兩個部分,下面是具有太陽翼的方形結構,有點像一顆衛星。頂部則是一個包裹著火星車的艙型結構。這樣的結構是針對我國火星探測兩步走中第一步實現“繞、著、巡”而設計的。
▲我國火星探測器外形圖
火星探測器下面像衛星一樣的部分,就是未來將留在火星軌道上,進行環繞探測的環繞器,它會像火星的衛星一樣,完成“繞”的任務,從高空對火星進行遙感探測。而包裹著火星車的艙體,就是護送它降落火星的著陸艙,它將承擔突破火星大氣層的任務。“它(艙體)外觀上類似于載人航天的返回艙。在實際的工作過程中,通過大氣減速后要把傘打開;之后要把大底拋掉,利用反噴發動力來反噴進行制動,最后離火星表面很近的時候利用支撐腿、減速機構來減速。”張榮橋說。在減速之后,艙體在火星表面著陸。
火星探測器是怎樣工作的?
火星距離地球最遠達4億公里,探測器在器箭分離后經過約7個月巡航飛行被火星捕獲,環繞器環繞火星飛行后要與著陸巡視器分離,然后進入任務使命軌道開展對火星全球環繞探測,同時為著陸巡視器開展中繼通訊,這在軌道設計上要兼顧環繞和著陸的需求。
著陸巡視器與環繞器分離后進入火星大氣,經過氣動外形減速、降落傘減速和反推發動機動力減速,最后下降著陸在火星表面,火星車駛離著陸平臺,開始火星表面巡視探測,要探測火星的形貌、土壤、環境、大氣,研究火星上的水冰分布、物理場和內部結構。
與月球相比,誰的探測更難?
對于首次火星探測,我國提出第一步是通過一次發射來完成火星環繞探測、著陸火星表面和展開巡視探測任務。第二步則是實現火星表面取樣返回。和月球探測相比,探測更為遙遠的火星難度更大,尤其是火星和地球都在圍繞太陽公轉,每隔兩年多才有一次機會能夠讓探測器從地球飛向火星,所以在發射窗口上有著很高的要求。
據說,26個月才有一次發射機會呢!如果趕不上就要等兩年多。首次發射的時間窗口預計是在2020年7月至8月,現在來看還有四年左右的時間,因此進度非常緊張。盡管如此,目前我國火星探測相關航天器的研制進展還比較順利。
“由于遠距離數據傳輸的大時延,要求火星車必須具有很高的自主能力。同時,火星光照強度小,加上火星大氣對陽光的削減作用,火星車能源供給也比月球車更為困難。這些都使得首次火星探測任務更具難度和復雜性。雖然困難重重,但我們仍然抱有必勝的信心!”張榮橋說。
火星,我們準備好了!
航天強國,我們來了!