1. 天问完成第一次轨道修正,天问一号故事?
天问一号,是由中国航天科技集团公司下属中国空间技术研究院总研制的探测器,负责执行中国第一次自主火星探测任务。
天问一号于2020年7月23日在文昌航天发射场由长征五号遥四运载火箭发射升空,成功进入预定轨道。
天问一号于2021年2月到达火星附近,实施火星捕获。2021年5月择机实施降轨,着陆巡视器与环绕器分离,软着陆火星表面,火星车驶离着陆平台,开展巡视探测等工作,对火星的表面形貌、土壤特性、物质成分、水冰、大气、电离层、磁场等科学探测,实现中国在深空探测领域的技术跨越。深空探测将推动空间科学、空间技术、空间应用全面发展,为服务国家发展大局和增进人类福祉作出更大贡献。
2. 火星天问一号走了多长时间?
天问1号是2020年7月23日,在海南文昌航天发射场出发。2021年2月10日天问1号探测器完成火星捕获,正式进入环火轨道,环绕火星飞行,总飞行里程约4.75亿千米。2021年5月15日火星车在火星着陆,火星车从进入火星大气层到着陆用了9分钟的时间。天问一号用了足足10个月的时间才到达火星。
3. 天问一号距离火星多少公里?
离火星还1200万公里。
截至12月14日21时,天问一号探测器已在轨飞行144天,距离地球超过1亿公里,飞行里程约3.6亿公里,飞行状态良好。
“日月安属,列星安陈?”两千多年前,诗人屈原发出对宇宙奥秘的“天问”。今天,天问一号正带着中华民族数千年的上下求索,跨过数亿公里的银汉迢迢,去探究这颗神秘红色星球的奥秘。
受天体运动规律影响,火星与地球距离在0.5亿公里至4亿多公里周期性变化。天问一号到达火星附近时,距离地球约1.9亿公里。
天问一号自7月23日发射以来,已成功完成地月合照、探测器“自拍”、三次中途修正、一次深空机动、载荷开机自检等工作。后续,天问一号还将进行数次轨道修正,预计明年2月份接近火星后“刹车”,实施制动进入环火轨道。
故乡已远,目标渐近。1亿公里相当于2499个地球赤道长度。现在,天问一号正以每秒18.6公里的对地速度飞向火星,预计在不到两个月的时间里造访我们地球的“姊妹星”。
4. 我国的天问一号火星探测器亮点在哪里?
“问天一号”火星探测器包括轨道器、着陆器和火星车三个部分。项目共计有13种有效载荷,包括若干相机、地表下探测雷达、粒子分析器、磁场探测器和磁力计等。此次火星之旅的主要科研项目包括研究火星的地形特征、地质、土壤和水冰分布等。
火星与地球最近的时候,距离大概有5500万公里,“问天一号”火星探测器经过长途飞行后,如何才能成功地被火星的引力场捕获,是此次火星探测任务的关键点之一。如果捕获失败,“问天一号”将会与火星擦肩而过。
我国“问天一号”火星探测器由环绕器和着陆器组成,其中着陆器装载着火星车。火星探测器在奔向火星的过程中一直是处于高速飞行的状态,当获得火星的引力场后,会环绕火星继续飞行,逐渐将速度降下来,从4.8公里/秒减到着陆时的0;这个过程大概需要7~8分钟,分4个减速段进行。虽然这个过程的时间不长,但却是整个火星探测任务的关键点,因为着陆的成功与否直接关系到整个火星探测任务的成败。
4个减速阶段分为:第一阶段气动减速,让速度从4.8公里/秒,减到460米/秒,用时290秒左右,相当于开着飞快的跑车来个急刹车。
接下来第二阶段,在降落的过程中打开降落伞,将速度460米/秒,减速到95米/秒,这个过程大约用时90秒。
接下来第三阶段进入到动力减速段,此时,着陆器的反向推力火箭发动机点火启动工作,从95米/秒减速到3.6米/秒,大约用时80秒。
最后剩下距离地面100米,此时,着陆器悬停寻找最佳着陆点也叫“悬停避障”,即最后的着陆缓冲段,为寻找着陆点做最后的准备。
然后着陆,着陆器释放火星车;火星车将在火星表面巡视探测90个火星日。
整个火星探测的过程中,最为关键的是:1、获取火星引力场,进入火星轨道。2、整个着陆过程。
5. 天问一号入轨后将创下多个火星探索世界记录?
这次变轨不同于往常的变轨。这是一次改变轨道面的变轨,这样的轨道改变,有利于对火星表面做一次全面的测量。这样的轨道改变以后还会进行多次。显然,这样的天问一号轨道的改变。其与通常的轨道改变。物理学机制是不一样的。通常的轨道改变。是由大的椭圆轨道,改变到小的椭圆轨道。或者由小的椭圆轨道改变到大的椭圆轨道。而这次轨道改变的本质是改变轨道运行的轨道面。应该恭喜中国的航天人。他们的深空探测技术以及对卫星的控制技术。精准成熟而且丰富多彩。
6. 天问一号成功着陆火星文字说明过程?
天问一号成功着陆火星的文字说明过程如下:
- 进入火星大气层:天问一号在进入火星大气层时,会利用自身气动外形和防热结构扛过气动减速的第一关,将速度从约每秒4.9公里减少90%左右。
- 打开减速伞:天问一号打开减速伞,直到速度降到每秒不到100米。
- 进入动力下降段:天问一号的变推力发动机会准时开机,进入动力下降段。
- 精准定位着陆区域:天问一号在动力下降过程中,通过自身携带的探测设备,快速对着陆地点成像,自主寻找最安全的着陆地点。
- 着陆缓冲:天问一号选择好降落区域,经过最后的着陆缓冲,四条着陆腿稳稳降落在火星表面。
7. 天问一号着陆火星经历恐怖9分钟?
目前,人类火星探测任务成功率仅有50%左右,而成功登陆火星表面并顺利开展工作的探测任务成功率则更低,大约只有20%,难度可想而知。
火星探测器进入火星大气的时速约为21000千米,但要在7-9分钟内,让速度在受控状态下降为0,实现在火星上安全着陆,这是火星探测任务中技术难度最大、失败率最高的关键因素,大部分失败都是折戟在这一阶段。天问一号探测器的“祝融”号火星车。
“恐怖9分钟”
5月15日凌晨2时多,天问一号在火星停泊轨道上进入着陆窗口,随后探测器实施降轨,环绕器与着陆巡视器开始器器分离,继而环绕器升轨返回停泊轨道,着陆巡视器运行到距离火星表面 125 千米高度的进入点,开始进入火星大气,并最终软着陆在火星表面。
要想平安稳定地降落到火星表面,首要问题就是让高速奔驰的天问一号减速。“超音速降落伞是减速技术中难度最大的一个环节,天问一号在使用降落伞时要保证在超音速、低密度、低动压下打开,而这个过程存在开伞困难、开伞不稳定等问题。”航天科技集团五院天问一号探测器总体主任设计师王闯介绍说,“ 由于火星大气非常稀薄,进入火星时要求探测器的气动外形具备高效的减速性能,同时需要更轻量化的防热材料。”
除了减速设计,火星进入方案的选择也至关重要,甚至可以说决定“生死”。因为,从开始踏上进入点的那一刻起,天问一号就迎来了此次探火旅程中最为凶险、最为惊心动魄的“恐怖 9 分钟”。目前,人类火星探测任务成功率仅有五成左右,大部分失败都是折戟在“进入/下降/着陆(简称 EDL)”这一阶段。
“火星探测最大的难点就是 EDL,这个过程需要融合气动外形、降落伞、发动机、多级减速和着陆反冲等多项技术才能实施软着陆。每个环节都必须确保精准无误,差一秒都可能造成整个任务的失败。”航天科技集团五院天问一号探测器总设计师孙泽洲说。
为此,早在 EDL前,“天问一号”在火星停泊轨道上就对着陆区进行了详查预探测,获取了大量的着陆区地形地貌的数据,并对火星尘暴发生的概率进行了评估;同时,火星探测器继承了嫦娥三号、四号、五号成熟的悬停、避障技术,以确保安全着陆。“在上述这些措施的基础上,我们还在国际上首次采用了基于配平翼的弹道-升力式进入方案,以降低火星大气参数不确定性带来的风险,提高适应能力。”
据航天五院总体设计部火星探测器总体主任设计师王闯介绍,天问一号在进入火星大气层以后首先借助火星大气,进行气动减速,这个过程它克服了高温和姿态偏差。气动减速完成后,天问一号的下降速度也减掉了90% 左右。紧接着天问一号打开降落伞进行伞系减速,当速度降至100米/秒时,天问一号通过反推发动机进行减速,由大气减速阶段进入动力减速阶段。在距离火星表面100米时,天问一号进入悬停阶段,完成精准避障和缓速下降后,着陆巡视器在缓冲机构的保护下,抵达火星表面。
总的来说,整个过程天问一号在9分钟内将约2万千米/小时的速度降至到0米/时。值得一提的是,虽然此前我国已有月表着陆经验,但是此次天问一号火星软着陆任务更加艰难。一方面火星表面存在大气(火星表面大气的密度是地球表面大气密度的 1%左右),此外,火星表面地形复杂,遍布岩石、斜坡、沟壑等障碍物;火星尘暴较地球更为严重。这些因素给着陆火星带来了极大难题,安全着陆风险非常高;另一方面星离地球距离更加遥远,最远4亿公里,通信时延单程达到 20 分钟左右,因此整个着陆过程相距遥远的地球来不及做任何处置,只能靠天问一号自主完成,经历“未知9分钟”。