火星探测器发射成功会遇到哪些困难?

2003年,在中科院空间科学与应用研究中心制定的火星探测计划中,预测2020年,我国有望发射自己的火星探测器,对火星周边进行探测。

但没想到计划实现了?2020年7月23日,北京时间12: 00,中国首次火星探测任务?田文一号?探测器由长征五号运载火箭从海南岛东北海岸的文昌航天发射场发射。火箭飞行约2167秒后,成功将探测器送入预定轨道,正式开始火星探测之旅,并将于2026年2月5438+0左右抵达火星,这标志着我国深空探测领域进入全新篇章。

田文-1 1:1着陆平台和火星车田文-1火星探测器由着陆巡视器和轨道器两部分组成,总质量约5吨。着陆巡视器包括进入舱和火星车,高1.85m,重约240 kg。漫游者携带六种有效载荷,即:

地形相机、多光谱相机、地下探测雷达、地表成分探测器、地表磁场探测器、气象测量仪,并且为了克服火星上的特殊环境,火星车还具有环境感知、障碍物识别、局部路径规划、多轮运动协调控制等功能。至于火星车的寿命,最初设计为3个火星月,也就是在我们星球上的92天。

一般情况下,探测任务需要经过以下几个阶段:一是穿越被探测的恒星;其次,使探测器环绕并探测恒星的运动;然后选择落地探测;最终巡逻探测。但中国这次火星探测选择了三位一体的任务要求,即一次性实现?包围,登陆,巡逻?这三个目标的背后,高科技和高风险是前所未有的。

?田文一号?落点:探测器落点的选择应考虑工程角度、光照条件、测控通信条件、落点地形等安全因素。目前科学家初步选定的着陆点在火星北半球的20至30纬度之间,是一个比较平坦的地方,具有很大的科学考察价值。

?田文一号?任务:1。拍火星照片,大致了解火星是什么样子;

2.探测火星上的物质和元素,了解火星表面有哪些物质和元素。我们的科学家还在火星轨道飞行器上安装了一台多光谱相机,并在巡视器上安装了一台元素分析仪。

3.探测火星环境,观测火星磁场、高能粒子、中能粒子;

4.探测火星表面的地质结构,观察是否有冰水;

5.探测火星上的气候变化,了解火星表面的气候、沙尘暴、温度、风、气压、声音等。

为什么要探索火星?在太阳系中,从内到外的第四颗星是火星,它位于地球和月球之间。在太阳系的八大行星中,火星与地球非常相似:

第一,火星公转一周是24.66小时,昼夜只比地球上的一天多40分钟。

第二,火星自转的倾角也和地球接近,所以火星上有春夏秋冬四季。

第三,火星上也有大气层。到目前为止,人类探索火星已经将近60年了。在此之前,* * *进行了44次火星探测任务,其中只有8次成功着陆,成功率只有18%。目前真正对火星进行过探测的国家或组织只有四个,分别是美国、俄罗斯、欧洲航天局和印度。

火星探测有哪些难点?第一,距离太远。

地球到月球的距离只有38万公里,而火星到地球的距离是5600万公里和4亿公里,最近距离相当于地球到月球距离的1.47倍。

二是信号传输慢

探测器安全着陆后,与地面的通信非常重要,但是地球上任意两点之间的通信只需要0.13秒,而最接近火星时,光速也需要180秒,所以这段长距离对于信号传输来说是一个巨大的挑战。

第三,对轨道设计的技术要求高。

火地距离及其相对运动规律对火星探测轨道的设计要求非常高,主要是因为火星和地球不在一个平面上,其轨道设计难度可想而知。

第四,落地难。

火星上的大气层非常稀薄,大约是地球的1%,而火星探测器在进入火星大气层时速度达到20000km/h,这样探测器就会与大气层产生剧烈摩擦,引起剧烈发热,从进入火星大气层到着陆的时间只有7分钟,在这7分钟里我们与探测器没有任何交流。

我们的探测器需要完成气动减速、降落伞减速、反推等一系列操作。在这七分钟里。此外,探测器在着陆过程中的阻力较小,在高速着陆过程中提前打开降落伞难度太大。在整个过程中,如果有一点失误,就极有可能坠毁在大气层中。

第五,运载火箭更强。

去火星,不仅要摆脱地球引力,还要摆脱太阳引力,所以需要更强大的运载火箭。

大约每隔26个月,火星就会运行到太阳和地球的同一边,也就是?火星冲向太阳?所以这段时间特别适合从地球向火星发射探测器。我们把这个时期叫做什么?火星发射窗口?。最晚的发射窗口是2020年的7月和8月。

2020年7月,多国探测器将陆续探索火星。

北京时间2020年7月20日凌晨5点58分,阿联酋首个火星探测器?希望?从日本鹿儿岛县的种子岛宇宙中心发射升空,然后用了大约200天的时间于2021年2月抵达火星。

美国国家航空航天局计划在美国佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地发射?毅力?,将于2021年2月下旬抵达火星。但目前,美国国家航空航天局还没有宣布?毅力?具体的发射时间。