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印度首次火星探测都成功了(为什么还说天问一号的挑战更大)

时间:2023-05-26 04:12:01

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印度首次火星探测都成功了(为什么还说天问一号的挑战更大)

在今年7月份,有3个火星探测器开启火星之旅,这3个探测器分别是阿联酋的希望号火星探测器、我们的天问一号探测器、NASA的毅力号探测器,其中天问一号和毅力号探测器将会实施软着陆,将火星车实施火星表面,而希望号则环绕火星运行。到目前这些探测器已经在太空中飞行了近4个月时间,离地球越来越远,离火星越来越近了。如我们的天问一号的飞行里程已经达到3亿公里,距离地球预计达到6380万公里,从地球发出的信号,需要212秒钟(即大约需要3分半钟)才能到达探测器。

最初,在上世纪探索火星的国家以美国和苏联为主,但是在进入21世纪前后,越来越多的国家参与到火星的探索中,此前美国、俄罗斯、欧盟、印度都已经成功将探测器送到火星。可能有一些朋友认为,连印度都能够成功“探火”,是不是意味着探索火星没什么难度了?是不是意味着我们的天问一号也没有什么挑战性了?事实上并非如此,我们看看印度的火星探测器情况就知道了。

在2012年8月,印度就提出要发射火星探测器,随后在2013年11月“曼加里安”号火星探测器发射升空。从提出要发射首个火星探测器到探测器发射升空,仅仅花了1年多时间。当然,对于现在的这些航天国家来说,造出这样的一个火星探测器并不是什么难事,“曼加里安”号其实就是一颗卫星,只是它的工作环境在火星轨道,而不是在地球附近,最难的是如何让这一颗卫星飞到火星。毕竟,火星距离地球最近超过5500万公里,最远更是达到4亿公里,并不像一般的近地轨道卫星300左右公里的高度,将探测器送上火星的难度非常大。

印度的探测器奔火之旅

2013年11月5日,这个重约1.35吨的“曼加里安”号探测器由极轨卫星运载火箭发射升空,在飞行近45分钟后,探测器进入环绕地球的椭圆形轨道。这时候,“曼加里安”号探测器还只是个地球轨道的探测器,离火星还远着呢。在2013年11月6日至2013年11月16日期间,这个探测器在地球轨道上不断进行升轨,最后才让探测器进入更高的轨道。经过320多天的太空飞行,探测器终于在2014年9月24日来到火星附近,进入火星轨道后成为了真正的火星探测器。

飞了320多天,这个时间是不是太漫长了?类似的场景,在2019年印度登月时也曾经出现了。当时印度的月船2号探测器在发射升空以后,也是一直在地球轨道飞行,不断提升轨道,在地球附近飞了20多天,最后才来到月球附近。印度的探测器之所以需要这样提升轨道,是因为运载火箭的推力不足,没法将探测器直接送入地月转移轨道、地火转移轨道,探测器只能先环绕地球不断加速。

从尺寸来看,这个“曼加里安”号探测器仅相当于一个冰箱的大小,但是印度的火箭推力都没法直接将其发射到火星转移轨道。而且,在奔火的路上需要深空测控网络来维持探测器与地球的通讯,印度是没有这样的深空网络的。有一些说法称,是NASA的深空网络为其保驾护航,也就是说,如果没有NASA的深空网络,这个探测器最终会飞到哪里,谁也不知道。

最后,在借助深空网络的帮助下,探测器在去往火星的路上不断修正轨道,最后来到火星附近被火星引力捕获,成为环绕火星飞行的探测器,这就算是成功了。在速度适当、距离适当的情况下,小行星都可能会被火星的引力捕获,所以发射火星轨道探测器对于航天大国来说并不是什么难事。以我们的运载火箭实力,之前我们理论上也能够发射类似尺寸、功能的火星轨道探测器。

天问一号要挑战“恐怖7分钟”

在2020年7月23日,天问一号探测器由长征五号遥四运载火箭发射升空,直接进入轨道,大约飞行7个月就会到达火星。当探测器到达火星后,先环绕火星飞行2-3个月,然后择机释放着陆器实现软着陆。整个奔火之旅,天问一号所需的时间比“曼加里安”号探测器短得多。而且,我们的探测器不仅是快速进入“奔火”之旅,在奔火路上也是依靠我们自己的深空测控网,如在这段时间西安卫星测控中心喀什深空站已经启用,直接投入到了天问一号、嫦娥四号的任务中。

“曼加里安”号探测器只是一个轨道飞行器,到达火星就算是成功了,而天问一号探测器由轨道飞行器、着陆器和一辆火星车组成,总质量达到5吨,将一次完成环绕火星、着陆火星、巡视火星三大步。从尺寸、任务来看,这两个探测器的差别就显得非常大。我们的探测器在进入火星轨道以后,先完成第一步“环绕火星”,在接下来我们的探测器还会释放着陆器将火星上升火星的表面,这是目前为止人类探索火星最难的一步。

当探测器释放着陆器准备将火星车送上火星表面时,着陆器的飞行速度可以达到2万公里每小时左右,着陆器需要在极短的时间内将极快的速度下降至0,整个过程大约持续7分钟。

由于火星与地球的距离比较远,通讯延迟比较长,所以地面没法对着陆器实时测控,完全依靠着陆器自主实现软着陆。这是天问一号即将面临的一个挑战,也是NASA毅力号探测器要面临的挑战。而不管是阿联酋的希望号,还是印度的“曼加里安”号探测器,它们都不会有这样的经历,毕竟这两个轨道探测器只要去到火星,进入火星轨道就算成功了。

总结:不管是从尺寸,还是任务,“曼加里安”号探测器都是比较简单的,目前主流的航天大国理论上可能都具有发射这样的探测器的能力,不能因为这个探测器起飞时间比我们早,就认为比我们更先进。阿联酋希望号探测器不也比我们的天问一号发射早了几天吗?难道说希望号就比天问一号更先进吗?或者说阿联酋的航天实力比我们更强?显然不是的。

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显示评论内容(3)
  1. 在雨中—YOU2023-12-14 06:44在雨中—YOU[陕西省网友]45.123.122.65
    成功探测火星是项了不起成就不国家探测任务可能面临挑战也各有不。
    顶1踩0
  2. 流浪天涯2023-10-07 21:53流浪天涯[江苏省网友]103.239.246.83
    @风凌颖天问号挑战更大可能是因为中国技术和研发能力更强吧。
    顶2踩0
  3. 风凌颖2023-08-01 13:02风凌颖[台湾省网友]202.201.125.115
    太厉害了印度火星探测团队太棒了!
    顶0踩0
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