2025年05月09日 星期五
“天问一号”的绝招
第15版:火星,我们来啦! 2020-08-03

“天问一号”的绝招

王煜/刘绮黎

着陆巡视器 环绕器

整理|王 煜 绘图、制图|刘绮黎

“天问一号”已经踏上飞往火星的旅途。它身怀怎样的绝技,以致吸引了全世界关注的目光?在接下来的时间里,它要经历怎样的考验、完成哪些任务?

“天问一号” 任务难点

飞行时间长:此次地火飞行路径超过4 亿公里,时间长达7 个月。

面临环境差:通信时延大,当地球与探测器相距最远时,单向通信延时将达到22 分钟;同时,因为空间信号衰减,探测器收发的信号非常微弱。

控制要求高:由于通信的时延和长期日凌中断,探测器需要具备很强的自主姿态控制能力才能确保安全。

空间动作繁:“天问一号” 的环绕器不仅在不同阶段扮演不同角色,在扮演同一角色时还要同步完成多项操作,动作复杂意味着更多的不确定性。

“天问一号” 参数

由一个轨道器和一个着陆巡视器组成,总重约5 吨,共携带13 台科学载荷。

环绕器上7 台——中分辨率相机、高分辨率相机、次表层探测雷达、火星矿物光谱探测仪、火星磁强计、火星离子与中性粒子分析仪、火星能量粒子分析仪。巡视器上6台——多光谱相机、次表层探测雷达、火星表面成分探测仪、火星表面磁场探测仪、火星气象测量仪、地形相机。

“天问一号” 的旅程

01. 长征五号运载火箭,搭载火星探测器发射升空。

02. 探测器在器件分离后,经过7 个月巡航飞行被火星捕获。

03. 环绕器围绕火星飞行后,要与着陆巡视器分离,进入任务使命轨道,开展对火星全球环绕探测。

04. 着陆巡视器与环绕器分离后,进入火星大气。

1 气动减速,将速度从4800 米/ 秒减至460 米/ 秒。

2 打开降落伞,将速度从460 米/ 秒减至95 米/ 秒。

3 动力减速,探测器的反推发动机点火,将速度减至3.6米/ 秒,在100 米高度悬停避障。

4 最后从3-4 米高处自由落地,依靠着陆缓冲机构吸收势能,减少冲击,安全着陆。

05. 火星车驶离着陆平台,开始火星表面巡视探测。

“天问一号”探测火星的五大目标

01

火星外貌与地质构造特征

02

表面特征与水冰的分布

03

火星表面物质组成

04

火星大气的电离层以及火星表面气候环境的特征

05

火星的物理场与内部结构

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