地球 “祝融号”这些天在忙啥?火星移民离我们还遥远吗?
昨天(5月19日),国家航天局发布我国首次火星探测任务“天问一号”探测器着陆过程两器分离和着陆后火星车拍摄的影像。
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距离“祝融号”登上火星已经过去四天时间,首个影像可谓万众期待,一经公布便迅速引来网友围观称赞:终于等到你!
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图像中,着陆平台和“祝融号”火星车的驶离坡道、太阳翼、天线等机构展开正常到位,火星表面纹理清晰,地貌信息丰富。
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↑图1 前避障相机图像,图中着陆平台、坡道可见(图片来源:@天问一号祝融火星车)
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↑图2 导航相机图像,车体、定向天线可见(图片来源:@天问一号祝融火星车)
“天问一号”此次远行,环绕器与火星车是一对共担大任的搭档,日前,晨报采访了中国航天科技集团八院,带大家走近了由其负责的轨道环绕器。那么,和伙伴分离后,“祝融号”独自落地火星后要做些什么呢。
今天,新闻晨报·周到采访人员专访上海交通大学航空航天学院常务副院长,智能卫星技术中心主任,讲席教授、博导吴树范,请他和大家聊聊“祝融号”。
“祝融号”这几天在忙什么?为何落地后四天才传回照片?
自5月15日“天问一号”探测器成功登陆火星后,火星车“祝融号”何时能传回来自火星表面的首个影像,成了大家最为关注的话题。
对比美国发射的“毅力号”火星车在降落后很快传回照片的速度,大家在等待“祝融号”传回照片的四天多时间里,多少有些着急。
17日,国家航天局已经首先收到了来自火星车的遥测数据,就数据量而言,传送画面的任务比传送数字要“重”得多,尽管已经采用了目前最先进的中继通讯技术,但深空传递量仍然有限。
此外,每次通信只有短暂的几分钟,照片想从火星传回地球,还需要“两头”找时机。
吴树范教授解释了火星回传画面信息需要经历的两个主要过程:火星车与环绕器信号连接、环绕器与地球信号连接。
“火星车落定后,环绕器还在继续沿着轨道前进,等到‘祝融号’顺序完成落地后的基本动作再用相机拍摄好画面后,接收信号的环绕器已经离开火星车上空了,只有等到环绕器再次回来才能接收信号。而另一边,当环绕器收到火星车的信号后,还需要找准地球的位置,地球也在自转,要等到地球上的深空探测接收天线正好对准环绕器时,才能把信号发射回地球。”
吴教授介绍,拍照时间要经过精确计算,探测器落地后的一系列动作,都是按照顺序设计好的,比如着陆巡视器降落时,反推力扬起的沙尘可能会影响视野,经过计算后,找到清晰度较好的时间,再进行拍照。
@天问一号祝融火星车 官方微博解释道,火星与地球的最远距离约4亿公里,无线电波以光速传播时信号能量随着距离衰减。“祝融号”有两种通信方式,一是直接与地球通信,二是通过天问一号环绕器中继与地球通信。着陆后它便用随身携带的相机拍了一些照片,但由于火星车每天能和地球直接通信的时间不到半个小时,且直接传送图片理论上至少需要八小时,所以就舍弃了直接向地球传输图像的功能,等待环绕器转回来,发射中继信号。
为何“祝融号”还在原地不动,什么时候能迈出第一步?
“祝融号”落地火星后,并不会立马“出门溜达”,参考“玉兔号”月球车在到达月球后两周才正式与着陆器分离,它在抵达火星后也首先要给自己“体检”,再观察周边环境,大约一周后,就可以走起来了。
“17日传回的第一次遥测数据,应该就是对自身状态研判的情况。”吴教授分析,火星车各部分参数如何、各功能是否正常,“体检”数据传回后,帮助科学家们判断机器运转是否良好,是否出现了问题,能不能进行下一步工作。
当这些最基本、最核心的固定动作完成好且各方面状态正常,才可以接受来自地球发送的新指令,即遥控数据,在行走中探索更复杂的任务。
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↑为行走准备的“祝融号”(图片来源:@天问一号祝融火星车)
“祝融号”即便行走起来,也不会像电影《火星救援》演的那样飞驰,它的速度是非常缓慢的,吴树范分析,这主要是因为我们目前对于火星的一手数据非常有限,只能基于刚刚获得的数据评估,但具体火星表面的土壤硬度等实测数据我国在之前并没有,存在较大的不确定性时,应以保守稳健的办法来开展行动。
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