邮发代码:82-418   刊号:ISSN1671-4350   定价:12.00

[太空探索]“祝融”探“火”——揭秘中国首辆火星车

郑永春

2021-05/总第302期

阅读数4

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火神登火

2020年7月23日12时41分,中国在海南文昌航天发射场发射了天问一号探测器,经过5次轨道修正,于2021年2月10日抵达火星,被火星的引力捕获,成为火星的人造卫星。开始对火星表面进行遥感探测。天问一号包括环绕器(也叫轨道器)与着陆巡视组合体(简称着巡组合体)两部分。其中,着巡组合体中的巡视器——火星车,又是整个火星探测计划的焦点,航天人以中国古代神话中掌管火种的神仙的名字命名它——祝融号。

2021年5月15日清晨,环绕器与着巡组合体分离。分离后,环绕器抬升轨道高度,继续环绕火星,一方面通过7套科学仪器对火星表面进行遥感探测;另一方面,它还是地球上的科学家与火星车进行通信的中继卫星,火星车获得的探测数据也要通过它才能传回地球。着巡组合体刚接触到火星大气层时,速度高达每小时20 000千米,在短短的9分钟内,减速到0。

着巡组合体先是通过大气摩擦减速,当减速到每小时数千千米时,在超音速条件下打开降落伞,利用稀薄的大气进一步减速。然后,抛掉隔热罩,高速下落过程中实时测量离地面的高度。当减速到每小时数百千米的时候,7 500牛变推力发动机点火,着陆器实现空中悬停。最后,从高处自由落体,通过着陆垫和伸缩杆吸收冲击能量,稳稳地着陆在火星表面。

从接触火星大气,到着陆火星表面,全程只有短短的9分钟,但祝融号着陆时地球到火星的距离达3亿多千米,地面发出的遥控指令以光速传播,也要17分钟后才能抵达火星。这意味着,着巡组合体只能自主判断,想尽各种办法实现刹车减速,闯过这道鬼门关。如果减速不够,就会坠毁在火星表面。历史上,苏联数次登火、欧洲2次登火,均遭遇失败,都发生在这一阶段。所以,着陆是所有探火任务中难度系数最高的环节。

祝融号成功登火,让中国成为世界上第二个成功登陆火星的国家,值得我们每一个中国人骄傲和自豪。


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