昨天 ， 阿联酋的火星项目-名为“希望”-成功入轨环火 。 明天 ， 中国的“天问一号”将紧随其后 ， 2月18日 ， 美国国家航天航空局的“毅力号”也会如期而至 。
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阿联酋“希望号”环火的艺术构想 ， 图片来自穆罕默德·本·拉希德航天中心 。
名为“希望”的阿拉伯联合酋长国火星任务昨天（2021年2月9日）成功进入环绕火星的轨道 。 轨道插入按计划在15:30 UTC（9:30 CST）进行 ， 随后在阿联酋举行了广泛的庆祝活动 。 希望（阿拉伯语中的al-Amal）现在已经使阿联酋成为继美国、印度、前苏联和欧洲（通过欧洲航天局）之后 ， 第五个到达我们这个红色邻近星球的地球文化 。
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同时 ， 中国的天问一号飞船也在接近火星 ， 将于2月10号到达 。 NASA的毅力号将于2月18号在火星着陆 。 美国和中国的飞船都是机器人式的——都由一个轨道器 ， 一个着陆器 ， 一个漫游车组成 ， 目的在于登陆火星表面 ， 然而希望号却要环绕着火星 ， 在轨道上收集数据 。
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2020年7月提供了一个前往火星的发射窗口 ， 这三个任务都是在那时发射的 。 这就是为什么这三个航天器都将在本月抵达火星 ， 彼此紧紧相随 。
成功了！
与#“希望号”探测器之间的联络已经重新建立起来 。
火星轨道插入现已完成 。 #从阿拉伯到火星
——”希望号“火星任务（@”希望号“火星任务）2021年2月9日
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”希望号“已入轨！迪拜的地面团队确认 ， ”希望“号探测器进入火星轨道的主发动机点火已结束 。
【火星|阿联酋的希望号现在正环绕火星】这让阿联酋成为向环火轨道发射有航天器的第五个国家或地区 。
— Spaceflight Now (@SpaceflightNow) 2021年2月9日
迪拜的哈利法塔（Burj Khalifa tower）上举办了一场灯光秀庆祝阿联酋的“希望”号航天器抵达火星 。
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— Spaceflight Now (@SpaceflightNow) 2021年2月9日
”希望号“是阿拉伯联合酋长国首个星际任务 。
历史上 ， 50%的火星任务都失败了 。 因此 ， 昨天的阿联酋“希望”号航天器（Hope）以及接下来的两个航天器都是冒险之举 。 昨天的“希望”号进入轨道需要六个引擎将探测器的速度从75000英里/小时降到11000英里/小时（121000公里/小时降到18000公里/小时） 。 这次演习都是预先计划好的 ， 任务工程师事后才知道它成功了 。
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阿联酋希望号飞行任务的科学目标包括在两年内（一个火星年或687天）从轨道上研究全球火星大气及其上下层 。 它将收集有关低层大气的数据 ， 以测量气候变化和不同地区的天气变化 ， 并调查低层全球天气如何影响高层大气 。
特别是 ， 这次任务将研究在一个火星年中 ， 大气气体如何从火星逃逸到太空中 ， 以及这与低层大气的气候变化有何关联 。
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阿联酋火星任务团队中的男女成员 。 图片来源：阿联酋火星任务 。
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执行阿联酋火星探测任务的“希望”号探测器大小相当于一辆SUV（运动型多功能汽车） 。 重约1.5吨 ， 展开太阳能电池板之后 ， 面积为10 x 26英尺（即3 x 8米） 。 每过55小时 ， “希望”号就会环绕火星一次 。 （图片来自穆罕默德·本·拉希德航天中心 。 ）
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这张图片是第一张被中国“天问一号”的高分辨率照相机拍摄的火星影像 ， 距离地球220万公里（140万英里） ， 于2021年2月5日发布 。 图片源于中国国家航天局
“天问一号”是中国首个火星探测任务 。 它的命名来源于一首意为天问的中国古代长诗 。 在经过从地球出发长达292万英里（470万公里）的旅途后 ， ”天问“将于2020年2月10日完成火星极地轨道的进入 。
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“天问一号”的目标是绘制火星的地质和形态图 ， 以便制作地表地图 ， 观察火星土壤的组成 ， 探索火星水冰的分布 。 和“希望”号一样 ， “天问一号”还将研究火星的大气层 ， 特别是火星的电离层 。 你可以在《自然天文学》的一篇文章中找到天问一号的一长串任务目标 。
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直到2021年5月 ， 在轨道上运行了三个月之后 ， 天问一号的着陆器才计划与轨道器分离 。 登陆器搭载了一辆尚未命名的火星车 ， 将在火星上的乌托邦普兰尼塔（Utopia Planitia）着陆 ， 最早的火星探测器任务之一“维京2号”（Viking 2）于1976年在那里着陆 。 据说那个地区是一个相对安全和科学有趣的着陆点 。 着陆后-假设着陆已经成功完成（记住 ， 登陆火星是很困难的）-着陆器将打开一个斜坡 ， 让火星车出来 ， 然后滚到火星表面 ， 开始下一部分任务 。
与许多火星任务一样 ， 包括美国航空航天局的“毅力”号 ， 天问一号的首要目标是找到火星过去或和现在存在生命的证据 。
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来自阿联酋、中国和美国的这三个火星任务都是在2020年7月的发射窗口中发射的 ， 那时发射到火星所需的能量最少 。 也就是说 ， 地球和火星相对而言处于最有利于行星际旅行的位置 。 火星的发射窗口大约每两年零两个月（确切地说是780天）打开一次 。 火星绕太阳转一圈大约需要两年的时间（与地球一年的时间形成对比） ， 因此火星通常也是最亮的 ， 因为大约每两年地球从太阳和火星之间经过 ， 使火星在我们的天空中形成大冲 。 但发射窗口的开启与火星的大冲并不完全吻合 。 2020年火星的冲日是在2020年10月13日 。 发射窗口是几个月前的7月 。
“希望”号于2020年7月19日从日本离开地球 ， “天问一号”于7月23日从中国离开地球 ， “毅力”号一周后于7月30日从美国佛罗里达州离开地球 。
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中国“天问一号”探测器地火星轨道转移及沿途轨道修正机动示意图 。 阿联酋的“希望”号宇宙飞船和美国宇航局的“坚持”号宇宙飞船的轨道相似 。 图片来自Kaynouky/维基共享 。
一句话小结：全部于2020年7月发射的3个火星探测任务中的第一个 ， 阿联酋航天局的“希望”号探测器于2021年2月9日（昨天）抵达火星轨道 ， 中国“天问一号”计划于今天（2月10日）进入轨道 ， 美国航空航天局“毅力”号将于2月18日着陆 。
作者：Theresa Wiegert
FY：Astronomical volunteer team
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