我国计划2030年前火星采样返回,美国还没做到,我国有望突破吗?


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我国计划2030年前火星采样返回,美国还没做到,我国有望突破吗?


国家航天局副局长吴艳华在采访中 , 透露了诸多我国下一步的航天计划 , 其中就包括天问三号任务 。
我国天问一号已经成功登陆火星 , 一次任务完成了“绕、落、巡” , 创下了我国多项纪录:
  • 首次实现地火转移轨道探测器发射
  • 首次实现行星际飞行
  • 首次实现地外行星软着陆
  • 首次实现地外行星表面巡视探测
  • 首次实现4亿公里距离的测控通信
  • 首次获取第一手的火星科学数据

天问一号之后 , 我国还有天问二号、三号、四号等 , 其中天问二号是从小行星取样返回 , 天问三号是从火星取样返回 , 天问四号是去木星系 。
据介绍 , 我国行星探测工程将在未来10-15年内完成 , 其中火星采样返回任务计划在2030年之前实施 。

要知道的是 , 从火星取样返回难度非常大 , 现如今还没有国家做到这一点 , 即便是航天强国美国 , 也没能将火星的土壤带回地球 。
那么问题来了 , 从火星采样返回 , 究竟难在哪里?美国还没做到 , 我国有望突破吗?

火星采样返回 , 难在哪里?人类早在上个世纪就已经实现载人登月 , 也从月球上带回了月壤和月岩 , 但事到如今 , 从火星上采样返回仍旧没有一个国家可以做到 , 可想而知它的难度有多高 。
火星采样返回的第一难 , 是需要大推力的火箭 。

火箭是发射任务能否成功的关键 , 然而火星距离地球最远达到了4亿公里 , 最近也有5500万公里 , 因为地球和火星距离并不恒定 , 所以并不是所有的时间都可以发射探测器 , 而是需要等待“发射窗口” , 好在火星探测器的发射窗口每隔26个月就会出现一次 。

有了发射窗口 , 并不意味着能发射成功 , 还需要一款大推力的火箭 。 我国探月工程总设计师 吴伟仁:

“我想我们首先要解决大推力的运载火箭 , 实现火星采样 , 当然后续我们还准备进行木星或者太阳系的其他行星的穿越探测 。 ”
如果我国采用一次发射就完成火星采样返回任务 , 那么我国的长征五号火箭虽然推力已经很大 , 但它也难以完成任务 , 能够胜任一次发射 , 就能够完成火星采样返回任务的火箭 , 应该是我国目前正在研发的长征九号运载火箭 。

火星采样返回的第二难 , 如何应对火星黑色7分钟 。
登陆火星 , 必须要面对火星“黑色七分钟” , 历史上许多探测器都是在火星黑色7分钟内坠毁 。 而我国天问一号已经成功实现软着陆 。

火星黑色七分钟之所以如此恐怖 , 是因为探测器必须要以合适的角度切入火星大气层 , 角度太小就会像打水漂一样没能进入火星 , 角度太大又会导致探测器在下降过程中因为被大气层过度加热而烧毁 。
探测器在下降的过程中 , 速度要从每小时2万千米 , 下降到0 , 实现软着陆 。 否则探测器就会被坠毁 , 而火星大气层比较稀薄 , 对降落伞和降落技术要求都比地球上要高 。

更重要的是 , 火星距离地球较远 , 通讯存在着20多分钟的误差 , 也就是说地球上的工作人员无法时时刻刻修正探测器参数 , 只能祈祷它能平安着陆 , 其余能做的有限 。

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