新浪科技综合|科学大家|星辰大海:天问一号的奔向火星之路( 四 )


接下来就来到了2020年 。 火星探测发射窗口的周期是26个月左右 , 2020年是个难得的探测机会 , 也是对于火星探测非常重要的一年 。 这一年有三个国家的航天器同期飞往火星:阿联酋的希望号 , 美国的毅力号 , 还有我们国家的天问一号 。 本来计划还有欧空局的ExoMars2020 , 但是由于一些原因被调整到2022年 , 否则2020年更加热闹 。

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非常值得庆贺的是 , 这三国的航天器都很好地完成了预定的目标 。 阿联酋的希望号成功实现了火星的环绕 , 美国的毅力号实现了着陆和巡视 , 我们的天问一号一举同时实现了环绕、着陆和巡视三个目标 , 把2020年、2021年的火星探测又推向了一个高潮 。
我们来回顾一下世界各国火星探测的整体历程 。 日本实现了掠飞 , 欧空局、俄罗斯、印度、阿联酋实现了环绕 , 到目前为止成功实现着陆和巡视的国家只有中国和美国 。 在深空探测领域(包括月球和火星) , 我们国家起步很晚 , 到本世纪初才开始从月球的深空探测——嫦娥系列起步 , 到2014年真正开始天问的技术工程研制 。 因为起步较晚 , 如果一步一步对美国追赶则显得太慢;而且随着现在的技术积累和发展 , 我们有相应的条件一举实现环绕和着陆、巡视 。

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从1964年一直到2003年 , 美国从第一次掠飞到真正意义上的巡视用了39年 。 我们的这一步迈的还是比较大的 , 探测形式上达到了目前人类航天器对火星探测的最高水平 。
天问长歌
点燃中国星际探测火种
对火星和火星探测有了基础的了解后 , 就来到今天的主题:我国的天问一号火星探测 。 首先简单的来了解一下我们的天问一号 。
天问一号工程任务包含五个系统:探测系统或卫星系统 , 是飞行的主体;运载系统 , 要把卫星探测器送到预定轨道 , 即奔往火星的入口处;发射场 , 一个支持发射的地面设施 , 比如海南文昌发射场、四川西昌发射场 , 以及甘肃酒泉发射场等等;测控系统 , 航天器在轨飞行时需要与地面建立联系并对其轨道、位置进行测量 , 因此需要一个地面测控站通过传输无线电信号 , 完成信息的交互和速度、距离的测量等;应用系统 , 即对采得的科学数据进行接收、分析反演等 。 我主要负责探测器系统 。
天问的探测器由环绕器和着陆巡视器两部分组成 。 下图是探测器的分解图 , 下面是一个环绕器 , 上面是一个着陆巡视器 , 整个探测器重达五吨 , 在我们发射的所有航天器中算是一个大块头 。 它总共携带13台载荷 , 目前全部在轨运行良好 , 获得了大量的科学数据 。 但这些数据还需要不断积累 , 希望能从中得到一些科学发现 。 这就是我们探测任务的基本情况 。

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