我们为什么要探测火星?丨思客问答

发表于  2019/11/19 08:38   约7分钟

有这样一颗星球
它位于地球与木星之间
是离太阳第四近的行星
它在地球的夜空中
会呈现出比周围星辰更加显著的红色
中国古人称其“荧荧如火”

11_副本

这颗星,就是火星!

自从国家航天局宣布
中国将进行首次火星探测任务
很多网友就开始期待
各种与此有关的消息

 

终于,11月14日
火星探测任务着陆器悬停避障试验
在河北省怀来县完成
我国火星探测任务首次公开亮相!

▲着陆器悬停避障试验现场画面 图片来源:新华视点

▲着陆器悬停避障试验现场画面 图片来源:新华视点

 

这次实验是为了什么?

对于一次火星探测任务来说
探测器的着陆是成功的关键
也是整个任务中的难点

 

火星的重力加速度
约为地球的三分之一
于是我们的探测器
就在试验中模拟了
火星重力环境下
“悬停、避障、缓速下降”的过程

 

当然
真正到着陆过程中
我们要解决的问题还远不止这些

 

什么时候“刹车”进入火星轨道?
进入轨道的角度是多少?
何时打开降落伞?
何时切断降落伞?
每个环节都不容有失

 

有人比喻
让火星探测器精准着陆
相当于从巴黎击出一只高尔夫球
落在东京的一个洞里
其难度可想而知!

 

中国为何要选择明年“探火”?

时间不等人
中国首次火星探测任务计划
将于明年
择机实施

 

为何选在2020年呢?
这背后还是有一些讲究的

▲2016年发布的火星车与着陆巡视器外观设计构型图。图片来源:新京报

2016年发布的火星车与着陆巡视器外观设计构型图。图片来源:新京报

登陆火星并不是一件容易的事
地球和火星最近时
也有5600万千米的距离
是我们和月亮距离的140倍
想要靠火箭的动力突破这一距离
目前是不可能的

▲地球、火星公转及距离关系示意图,黄色为太阳、蓝色为地球、红色为火星 图片来源:NASA

▲地球、火星公转及距离关系示意图,黄色为太阳、蓝色为地球、红色为火星 图片来源:NASA

因此
我们需要借助地球的公转速度
沿着一条连接地球与火星的椭圆形轨道
把飞船“甩”到火星
不过
需要合适的时机
才能实现这一过程
这样的时机被称为“发射窗口”

▲这条把飞船“甩”到火星的轨道被称为“霍曼转移轨道”

▲这条把飞船“甩”到火星的轨道被称为“霍曼转移轨道”

而2020年
一个新的“发射窗口”即将出现
这是26个月才有一次的重要机会!

 

美国洞察号探测器
原计划2016年发射
因一个仪器的故障
不得已推迟到2018年才升空
因此
明年全球都会迎来一次
火星探测的小高潮

 

这次去火星将肩负哪些任务?

第一,为火星本体科学积累资料

简单说就是
对于这个红色星球
我们还想了解更多
它的地形地貌、大气环境、地质构造等

▲火星 图片来源:东方IC

▲火星 图片来源:东方IC

第二,探测火星上的生命活动信息

火星上是否有生命?
关于火星的种种遐想
总是被残酷的现实所取代
然而
还是有很多神奇的现象
等待更精确的解读

▲火星表面甲烷的含量变化(图片来源:NASA) 2014年,好奇号火星车监测到火星大气中的甲烷含量在两个月内大幅增加,随后又很快消散。甲烷是一种简单的有机物,主要由生物活动产生,“甲烷含量的变化”究竟是怎么回事?这至今仍是个谜。

▲火星表面甲烷的含量变化(图片来源:NASA)
2014年,好奇号火星车监测到火星大气中的甲烷含量在两个月内大幅增加,随后又很快消散。甲烷是一种简单的有机物,主要由生物活动产生,“甲烷含量的变化”究竟是怎么回事?这至今仍是个谜。

第三点可以让科幻迷很兴奋:
探讨火星的
长期改造与今后大量移民
建立人类第二个栖息地的前景

 

长期以来
人类对火星寄予了
许多浪漫而科幻的想象

 

从电影《火星救援》中男主人公
在火星上的孤独生活

▲《火星救援》影片中的火星

▲《火星救援》影片中的火星

▲影片中,男主人公在火星上种土豆

▲影片中,男主人公在火星上种土豆

到SpaceX创始人埃隆·马斯克对
“移民火星”不遗余力的宣传

……

如何让这些梦想照进现实?
我们需要更多的探索

1960年10月10日
苏联发射了探测器“火星1A”号
拉开了人类探索火星的序幕

 

2020年
人类来到了探索火星的第60个年头
中国将挑战
一次性完成
“绕”(火星全貌进行观测)
“落”(在火星降落)
“巡”(在火星上巡视探测)
三大任务
这在航天史上是前所未有的

▲长征五号运载火箭将在2020年实施我国火星探测器发射任务。图片来源:新华社

▲长征五号运载火箭将在2020年实施我国火星探测器发射任务。图片来源:新华社

2020年
让我们一起等待
这个激动人心的时刻吧!

2019-10-0927

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