中国网|“天问一号”火星探测器升空 预计于2021年2月前后抵达火星
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2020年7月23日12时41分 ， 长征五号遥四运载火箭在海南文昌航天发射场发射升空 ， 成功将我国首个火星探测器——“天问一号”送入预定轨道 ， 发射任务取得圆满成功 。 郭文彬 摄影
中国网讯 2020年7月23日12时41分 ， 长征五号遥四运载火箭在海南文昌航天发射场发射升空 ， 成功将我国首个火星探测器——“天问一号”送入预定轨道 ， 发射任务取得圆满成功 。
“天问一号”火星探测器将一次性实现绕、落、巡三个任务 ， 将实现对火星的表面形貌、土壤特性、物质成分、水冰、大气、电离层、磁场等科学探测 ， 从而建立起人类对火星更为全面的认知 。
为什么现在发射？
【中国网|“天问一号”火星探测器升空 预计于2021年2月前后抵达火星】地球与火星在太阳系轨道和位置不同 ， 这意味着地球和火星之间的距离在时刻复杂变化 ， 最远在太阳两侧面面相对时可远至4亿千米 ， 最近时也会超过5000万千米 。
从地球的视角来看 ， 每隔大约780天才能和火星最接近一次 ， 这个时间又叫做会合周期 ， 大约是26个月 。
对于2020年 ， 新一次的火星探测时间窗口出现在7至8月份 ， 地球和火星距离约有6200万千米 ， 这仍是地球和月球平均距离的160倍 。
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相对于太阳的位置而言 ， 火星是较地球更远一些的第四颗行星 。 它的大小在地球和月球之间 ， 也是离地球较近且环境最相似的星球 ， 一直是人类走出地月系统开展深空探测的首选目标 。图片来源：视觉中国
什么时候到火星？
“胖五”将探测器送入地火转移轨道后 ， 将实施器箭分离 ， 随后探测器太阳翼和定向天线相继展开 。 在测控系统支持下 ， 探测器将飞行约7个月 ， 预计于2021年2月前后抵达火星 。
在探测器进入环火轨道并经过制动后 ， 通过2至3个月的环绕飞行后将进入着陆窗口期 。 其间 ， 还将在着陆区上空对着陆区开展探测 。
着陆时 ， 探测器实施降轨机动 ， 着陆巡视器实现与环绕器分离 。 着陆巡视器进入火星大气 ， 在实施开伞、悬停、避障及缓速下降等一系列动作后 ， 着陆火星表面 。 在此过程中 ， 环绕器将为着陆过程提供中继通信 。
着陆后 ， 火星车解锁分离 ， 开始巡视探测 。 此时 ， 环绕器将独立开展科学探测的同时 ， 兼顾火星车的中继通信任务 。
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美国肯尼迪航天中心 ， “毅力号”火星探测器 。图片来源：视觉中国
探索路上不孤单
据采访人员了解 ， 火星探测作为一项科学探索工程 ， 中国已经在“天问一号”任务实施过程中开展了多项国际合作 。 其中包括与欧空局、阿根廷在任务测控方面互相支持 ， 与法国、奥地利等国开展载荷的联合定标以及数据分析等 。
据了解 ， 自1996年以来 ， 几乎每个发射窗口都有火星探测器发射 。 今年火星发射窗口期间 ， 全球共有4项火星发射任务 ， 分别由中国、美国、欧盟和阿联酋主导 。
阿联酋项目已出发 。 在经历了发射场天气原因推迟发射后 ， 于当地时间7月20日6时58分 ， 阿联酋“希望”号火星探测器在日本种子岛宇宙中心发射升空 。 该探测器发射采用了日本三菱重工业公司的H2A火箭 。 据了解 ， “希望”号任务周期为一个火星年 ， 约687天 。 “希望”号主要任务有 ， 通过火星低层大气的特性 ， 了解火星的天气动态 ， 绘制全球气象图；通过低层大气状况和高层大气的对比 ， 尝试解释天气运动过程是如何改变大气中氢氧逃逸的；了解顶层大气中氢氧分子的结构和动态 ， 确定氢氧分子从火星逃逸的成因 。
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