希望號和天問一號正繞火飛行
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承載探索火星任務的中國天問一號已經于2021年2月10日成功進入火星軌道,僅落后于阿聯酋火星探測器希望號一天。此后不久,美國航天局的毅力號也將于2月18日到達并著陸火星。
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這是天問一號用高分辨率相機在2.2公里外(1.4英里)的行星上拍攝的第一張火星圖片,于2021年2月5日發(fā)布。圖片來自中國國家航天局。
天問一號承擔著中國的火星探測任務,它在15分鐘長的引擎噴火減速后,于2021年2月10日,世界標準時間12時3分30秒(北美中部標準時間6時3分30秒)進入火星軌道。它僅落后于阿聯酋火星探測器希望號一天進入火星軌道,希望號已經按照預定時間:2021年2月9日世界標準時間15時30分(北美中部標準時間9時30分)進入火星軌道,阿聯酋各國紛紛發(fā)來賀電。因此,希望號和天問1號讓阿聯酋和中國成為了第五和第六個成功抵達我們紅色近鄰火星的地球文化體,前四個依次為美國、印度、前蘇聯和歐洲。
同時,美國航天局的毅力號也將于2021年2月18日到達火星附近并著陸火星。中國天問號和美國毅力號的最終任務是著陸火星,對火星表面進行探測。天問號和毅力號都由軌道飛行器、著陸器和火星車構成,能自動地執(zhí)行各種任務。而希望號則將在火星軌道上收集數據。
2020年7月是發(fā)射火星探測器的窗口期,所以阿聯酋的希望號、我國的天問號和美國的毅力號都在此時發(fā)射升空,這也是為何三個探測器在2021年2月相繼進入了火星軌道。
天問1號是我國發(fā)射的第一個火星探測器,其名字來源于一首中國古詩。天問1號從地球出發(fā),經過了長達2.92億英里(4.7億公里)的旅程后,終于在2021年2月10日進入了火星的兩極軌道。
天問1號計劃繪制一張火星地形圖,幫助我們分析火星土壤組成,探測火星水冰分布。天問1號也將同希望號一樣,對火星大氣進行觀測,尤其會重點觀測火星大氣的電離層。在下文中您會看到天問1號那長長任務清單。
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2021年5月,也就是天問1號繞火星飛行3個月后,它的著陸器才會與軌道飛行器分離。著陸器將攜帶著火星車(其實目前火星車還沒有被正式命名)在火星烏托邦平原著陸,這里是人類第一個火星探測器海盜1號在1976年的著陸地點?;鹦侵懯且豁椘D難的任務,假設天問1號的著陸器成功著陸,著陸器就會展開一個斜坡讓火星車開到火星表面執(zhí)行接下來的探測任務。如果這一切都能成功完成,那中國將成為第二個在火星上部署火星車的國家,以及繼美國和前蘇聯之后的第三個在火星表面成功軟著陸的國家。
找到火星過去與現在存在生命的證據是天問1號以及包括美國航天局毅力號在內的許多火星探測器的核心目標。
希望號火星探測是阿聯酋開展的第一個星際任務。
此前50%的火星探測任務都以失敗告終,因此希望號和天問1號能順利飛入火星軌道是極富挑戰(zhàn)性的。希望號的6個引擎將它的時速從75000英里降為了11000英里(從12.1萬公里降為1.8萬公里),這才使得希望號在2月9日成功進入了火星軌道。希望號的入軌飛行動作是預先設置好的,任務工程師們只是在事后才知道它成功了。
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阿聯酋火星探測器希望號任務的科學目標有:在兩年內(火星上的一年相當于地球上的687天)從軌道上研究火星的全球大氣及大氣層的上下層。 它將收集低層大氣的數據,以便測量氣候變化和天氣如何隨地區(qū)變化,并調查低層全球天氣可能如何影響高層大氣。
阿聯酋火星探測任務將重點考察火星大氣氣體在火星一年里是如何逸出到太空的,以及這與低層大氣氣候變化之間的關系。
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這三個火星探測任務分別來自阿聯酋、中國和美國,它們都是在2020年7月的一個發(fā)射窗口期發(fā)射的,那時向火星發(fā)射東西需要的能量最少。也就是說,那時地球與火星的相對位置最有利于兩顆星球間的星際航行?;鹦前l(fā)射窗口期每2年零2個月來一次(確切來說是780天)?;鹦抢@太陽轉一圈需要2年,地球繞太陽轉一圈需要1年,所以從地球上看,每2年一次火星會顯得最明亮,此時地球運行到了太陽與火星之間(即火星沖日),火星也會出現在我們天空的另外一邊。然而,窗口期到來時,地球并非恰巧位于太陽和火星之間。正如2020年10月13日這一天地球位于太陽和火星之間,但窗口期卻在幾個月前的7月。
希望號于2020年7月19日從日本發(fā)射升空,天問1號于2020年7月23日從中國發(fā)射升空,毅力號于2020年7月30日從美國佛羅里達發(fā)射升空。
這3個火星探測器中的2個,即阿聯酋的希望號和我國的天問1號已分別于2021年2月9日和2021年2月10日進入火星軌道;美國航天局的毅力號計劃于2月18日到達并著陸火星。
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作者:Theresa Wiegert
FY:Astronomical volunteer team
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