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首次火星探测任务型号副总师张宇:奔向火星!
为何“天问一号”被火星捕获如此重要?密集知识点来袭亚博最新娱乐网址_平台登录!
  【《有话》第60期:奔向火星】2月10日亚博最新娱乐网址_平台登录亚博最新娱乐网址_平台登录,“天问一号”火星探测器被火星成功捕获亚博最新娱乐网址_平台登录,为我国深空探测的后续试验和探索奠定了坚实基础亚博最新娱乐网址_平台登录亚博最新娱乐网址_平台登录。本次“天问一号”探测工作亚博最新娱乐网址_平台登录亚博最新娱乐网址_平台登录,通过一次发射,将实现火星环绕亚博最新娱乐网址_平台登录、着陆亚博最新娱乐网址_平台登录亚博最新娱乐网址_平台登录亚博最新娱乐网址_平台登录、巡视亚博最新娱乐网址_平台登录,这种探测模式是世界首创,也是我国真正意义上的首次深空探测亚博最新娱乐网址_平台登录亚博最新娱乐网址_平台登录。探测器被火星捕获为何如此至关重要亚博最新娱乐网址_平台登录?火星探测的时间是怎样确定的亚博最新娱乐网址_平台登录亚博最新娱乐网址_平台登录亚博最新娱乐网址_平台登录?带着密集的知识点,本期《有话》邀请火星探测任务副总师张宇亚博最新娱乐网址_平台登录,带你了解火星探测的秘密亚博最新娱乐网址_平台登录。

  大家好亚博最新娱乐网址_平台登录,我是张宇亚博最新娱乐网址_平台登录,是北京航天飞行控制中心的一名科技工作者亚博最新娱乐网址_平台登录亚博最新娱乐网址_平台登录亚博最新娱乐网址_平台登录。 “天问一号”任务准备接近五年了亚博最新娱乐网址_平台登录亚博最新娱乐网址_平台登录,为了完成今天的捕获,从2月3号开始,我们就进入了集中式的工作模式亚博最新娱乐网址_平台登录亚博最新娱乐网址_平台登录。一天24小时对探测器进行跟踪,保障探测器的稳定运行亚博最新娱乐网址_平台登录亚博最新娱乐网址_平台登录。当时“嫦娥五号”也是一天24小时,连续近一个月的工作,我们在心理和身体上都有一定的积累和准备。我们这个任务的目标就是要绕、落、巡,绕上火星只是第一步亚博最新娱乐网址_平台登录,后面我们还要着陆火星亚博最新娱乐网址_平台登录,对火星表面开展巡视探测,所以说我们后面还有很长的路要走亚博最新娱乐网址_平台登录。

  能够参与我们国家首次火星探测任务,本身就是一件很骄傲的事亚博最新娱乐网址_平台登录;同时也能在工作中探索太阳系、探索宇宙亚博最新娱乐网址_平台登录亚博最新娱乐网址_平台登录,为我国航天梦、强国梦贡献自己的一份力量亚博最新娱乐网址_平台登录亚博最新娱乐网址_平台登录,也是很有意义的一件事亚博最新娱乐网址_平台登录亚博最新娱乐网址_平台登录。

  在此次火星探测中我主要负责探测器轨道方面的工作亚博最新娱乐网址_平台登录⊙遣┳钚掠槔滞穇平台登录!疤煳室缓拧贝?020年07月23日发射入轨,截至目前已在轨飞行约 200 多天亚博最新娱乐网址_平台登录亚博最新娱乐网址_平台登录,各系统运行状态良好亚博最新娱乐网址_平台登录亚博最新娱乐网址_平台登录亚博最新娱乐网址_平台登录。探测器除了每日例行的测控跟踪工作外亚博最新娱乐网址_平台登录亚博最新娱乐网址_平台登录亚博最新娱乐网址_平台登录,也进行了一系列试验亚博最新娱乐网址_平台登录。这些试验一是验证各系统的功能和性能,二是为环火飞行以及着陆巡视探测做准备亚博最新娱乐网址_平台登录亚博最新娱乐网址_平台登录。

  在太阳系中亚博最新娱乐网址_平台登录,以太阳为中心来看亚博最新娱乐网址_平台登录亚博最新娱乐网址_平台登录,地球轨道与火星轨道是不交会亚博最新娱乐网址_平台登录、没有交点的亚博最新娱乐网址_平台登录亚博最新娱乐网址_平台登录亚博最新娱乐网址_平台登录,去往火星就是从地球轨道到达火星轨道亚博最新娱乐网址_平台登录亚博最新娱乐网址_平台登录。从一个天体的引力范围到另一个天体的引力范围叫转移轨道亚博最新娱乐网址_平台登录亚博最新娱乐网址_平台登录。之前我国在探月工程中已经实施验证过这类轨道,在探月工程中亚博最新娱乐网址_平台登录亚博最新娱乐网址_平台登录亚博最新娱乐网址_平台登录,从地球轨道到月球轨道叫地月转移轨道;从月球到地球叫月地转移轨道亚博最新娱乐网址_平台登录亚博最新娱乐网址_平台登录;在此次火星探测中叫地火转移轨道。这条路就好比一个人迈过一条壕沟亚博最新娱乐网址_平台登录,在探月中亚博最新娱乐网址_平台登录,这条壕沟要近一些亚博最新娱乐网址_平台登录;而在火星探测中亚博最新娱乐网址_平台登录亚博最新娱乐网址_平台登录,“天问一号”迈过的这条壕沟要远得多。

  这条路是根据地球与火星公转周期选择的亚博最新娱乐网址_平台登录亚博最新娱乐网址_平台登录,地球公转周期是一年,火星公转周期约两年。在这两年内亚博最新娱乐网址_平台登录亚博最新娱乐网址_平台登录,两个天体就有一次交会的时间点亚博最新娱乐网址_平台登录亚博最新娱乐网址_平台登录,所以选择在这个时间点附近发射可以实现从地球到达火星的时间最短亚博最新娱乐网址_平台登录、距离最短或者能量最省这几种模式。在国际上通常采用能量最省的模式亚博最新娱乐网址_平台登录亚博最新娱乐网址_平台登录,这也是国际上两年一次火星探测热潮的由来亚博最新娱乐网址_平台登录亚博最新娱乐网址_平台登录。地火转移轨道的专业术语就是“霍曼转移轨道”亚博最新娱乐网址_平台登录亚博最新娱乐网址_平台登录亚博最新娱乐网址_平台登录亚博最新娱乐网址_平台登录,它是两个不同高度的轨道间转移常用的一种方式亚博最新娱乐网址_平台登录,其轨道特性是:近日点在地球公转轨道上亚博最新娱乐网址_平台登录,远日点在火星公转轨道上的椭圆轨道。这类轨道充分利用地球自身的自转和公转的速度,以牺牲时间为代价使得转移所需能量最小。根据这个特性设计轨道亚博最新娱乐网址_平台登录,就是当探测器从地球出发到达远日点时恰好或者超过火星公转的轨道亚博最新娱乐网址_平台登录亚博最新娱乐网址_平台登录,如果计算好火星公转的时间我们就能准时准点到达火星亚博最新娱乐网址_平台登录亚博最新娱乐网址_平台登录亚博最新娱乐网址_平台登录。

  火星引力范围是约58万公里亚博最新娱乐网址_平台登录,被火星捕获就是进入火星引力范围后在近火点实施近火捕获制动控制亚博最新娱乐网址_平台登录,使探测器成为环绕火星飞行的一颗卫星;如果不实施近火捕获制动,由于探测器飞行速度过快则无法被火星引力拉住而飞走亚博最新娱乐网址_平台登录,无法成为环绕火星运行的卫星。在近火点实施制动控制是能量最省的一种被火星捕获的方式亚博最新娱乐网址_平台登录亚博最新娱乐网址_平台登录,否则需要的燃料需要增加很多亚博最新娱乐网址_平台登录?!疤煳室缓拧北换鹦遣痘袷羌际醴缦兆罡叩幕方谥谎遣┳钚掠槔滞穇平台登录亚博最新娱乐网址_平台登录,只有一次机会。这一次机会就是探测器与火星交会的时机,错过这个时机就没有再次交会的机会了亚博最新娱乐网址_平台登录,如果近火捕获制动失败探测器只能成为一颗环绕太阳飞行的人造行星亚博最新娱乐网址_平台登录亚博最新娱乐网址_平台登录亚博最新娱乐网址_平台登录。从地球出发飞行上亿公里,为了确保捕获制动的万无一失亚博最新娱乐网址_平台登录亚博最新娱乐网址_平台登录,之前探测器与地面深空网均已进行了充分的测试和验证亚博最新娱乐网址_平台登录亚博最新娱乐网址_平台登录亚博最新娱乐网址_平台登录;同时亚博最新娱乐网址_平台登录亚博最新娱乐网址_平台登录,在接近火星时需确保探测器轨道预报计算和制动控制量准确亚博最新娱乐网址_平台登录亚博最新娱乐网址_平台登录,才能保证在近火点实施制动捕获控制亚博最新娱乐网址_平台登录,使“天问一号”成为环绕火星飞行的探测器亚博最新娱乐网址_平台登录,为后续试验和探测奠定基础亚博最新娱乐网址_平台登录。

  “天问一号”是探火史上难度最高的一次任务,通过一次发射实现绕亚博最新娱乐网址_平台登录、落亚博最新娱乐网址_平台登录亚博最新娱乐网址_平台登录、巡的目标,既要保证绕上火星,还要着陆火星并开展巡视探测亚博最新娱乐网址_平台登录;此前亚博最新娱乐网址_平台登录亚博最新娱乐网址_平台登录亚博最新娱乐网址_平台登录亚博最新娱乐网址_平台登录,国际上火星探测要么是环绕探测亚博最新娱乐网址_平台登录亚博最新娱乐网址_平台登录,要么是着陆巡视探测;探测火星同时实现这三个目标亚博最新娱乐网址_平台登录亚博最新娱乐网址_平台登录,这在国际上是第一次亚博最新娱乐网址_平台登录;对我国而言亚博最新娱乐网址_平台登录亚博最新娱乐网址_平台登录,还是第一次自主探测就实现如此高的目标。

  中国的“天问一号”亚博最新娱乐网址_平台登录亚博最新娱乐网址_平台登录亚博最新娱乐网址_平台登录、美国的“毅力号”亚博最新娱乐网址_平台登录亚博最新娱乐网址_平台登录、阿联酋的“希望号”三大火星探测器都在2月抵达火星,这是前所未有的亚博最新娱乐网址_平台登录?;鹦巧鲜欠裼兴?、有生命,是人类目前最关心的问题。由于火星与地球最为相似亚博最新娱乐网址_平台登录亚博最新娱乐网址_平台登录,所以探测火星生命的起源和演化,可以促进对人类生命乃至太阳系的起源和演化的研究;以及了解人类在宇宙中的地位和最终的命运亚博最新娱乐网址_平台登录。大量迹象表明亚博最新娱乐网址_平台登录,火星以前很可能与目前的地球一样亚博最新娱乐网址_平台登录,只是经过几十亿年的演化才变成大气层稀薄亚博最新娱乐网址_平台登录、温度较低亚博最新娱乐网址_平台登录亚博最新娱乐网址_平台登录、水源枯竭的样子亚博最新娱乐网址_平台登录亚博最新娱乐网址_平台登录亚博最新娱乐网址_平台登录亚博最新娱乐网址_平台登录;而另一颗离地球很近的行星——金星亚博最新娱乐网址_平台登录,正好与此相反。所以亚博最新娱乐网址_平台登录,不少天文学家推断:火星是地球的未来,而金星是地球的过去。因此,深入探测火星对研究地球的演化,防止它变成人类难以生存的第二个火星具有促进作用。

  2020年亚博最新娱乐网址_平台登录,“天问一号”与我们携手同行亚博最新娱乐网址_平台登录亚博最新娱乐网址_平台登录亚博最新娱乐网址_平台登录,带着我们的航天梦飞向火星;2021年亚博最新娱乐网址_平台登录,我们将引领“天问一号”首次着陆地外行星,为实现强国梦不懈努力亚博最新娱乐网址_平台登录亚博最新娱乐网址_平台登录。

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