一个月迎来三位地球来客！“希望”号进入环火轨道 ， 今年火星探测大幕正式拉开
【环球时报特约采访人员晨阳 环球时报采访人员 邓孝慈】北京时间9日晚 ， 阿联酋的“希望”号探测器成功实现“太空刹车” ， 进入火星环绕轨道 。 这不但标志着阿拉伯世界的第一次火星探测任务取得标志性突破 ， 而且还拉开今年火星探测的大幕 。 在“希望”号之后 ， 中国的天问一号探测器和美国“毅力”号探测器也将在本月内相继造访火星 。
文章插图
中国天问一号拍摄的火星照片 。
一个月迎来三位地球来客
美国“太空”网站9日称 ， 2月7日的“火星新年”刚刚过去 ， 这颗红色星球就将相继迎来3位地球来客 。 北京时间9日23时许 ， 阿联酋“希望”号探测器经过长达7个月的长途旅行 ， 终于抵达火星附近开始关键一步 。 阿联酋航天局在社交媒体上表示 ， “希望”号将在没有人工干预的情况下 ， 进行长达27分钟的“太空刹车” 。 “探测器启动6台发动机全力工作 ， 以消耗自身携带的一半燃料为代价 ， 将飞行速度从每小时12.1万公里降低到每小时1.8万公里 ， 进而进入火星环绕轨道 。 ”阿联酋副总统兼总理阿勒马克图姆表示 ， “阿联酋有史以来首次将阿拉伯世界带入深空新领域 。 我们的太空任务向阿拉伯青年传达了希望和信心 。 ”
进入火星环绕轨道后 ， “希望”号并不会在火星表面着陆 ， 而是围绕火星进行各项测量工作 。 它将研究火星大气及火星日周期和季节周期 ， 获得火星气候变化的规律 。 同时 ， “希望”号也让阿联酋成为美国、苏联、欧洲航天局和印度之后 ， 成功探测火星的第五个国家和地区 。
《科学美国人》网站9日称 ， 由于火星探测任务需要考虑地球与火星的位置关系 ， 适合火星探测器发射的时间窗口期相对较短 ， 因此集中于2020年夏季发射的各国火星探测器将集中在2月抵达火星 。 中国天问一号探测器将在“希望”号抵达火星后的24小时内 ， 也尝试进入火星环绕轨道 。 “这是中国的第一个独立的行星际飞行任务 ， 代表着中国航天的雄心和能力迈出一大步” 。 美国“毅力”号探测器则将于2月18日抵达火星 。
进入火星轨道难在哪里
中国航天专家庞之浩9日告诉《环球时报》采访人员 ， 为被火星引力捕获 ， 火星探测器在准备进入火星轨道时要调整飞行姿态 ， 将发动机的喷管朝向前方 ， 待到时机恰当时发动机点火开机 ， 以降低探测器的速度 ， 仅有一次机会 。 由于火星距离地球比月球距离地球远得多 ， 通信的延时在10分钟以上 ， 所以地面无法对这一制动过程进行实时监控 ， 只能依靠探测器自主执行 。 为此地面指挥人员需要提前为探测器注入姿态调整和制动“刹车”的有关控制程序数据 。
另外 ， 探测器进入火星轨道时的制动“刹车”时机和大小要十分精准 ， 如果制动点火时间过长或过猛 ， 探测器速度下降过多 ， 就会一头撞上火星；如果制动点火时间过短或过轻 ， 探测器飞行速度过快 ， 就会沿抛物线轨迹飞离火星 ， 导致进入火星轨道失败 。 只有“刹车”时机和时长都分秒不差 ， 才能形成理想的捕获轨道 。
美国“太空”网站也表示 ， 火星探测器的“太空刹车”难度非常大 ， 美苏火星探测器都曾在这个关键环节“折戟沉沙” 。 例如1974年苏联“火星4号”探测器由于制动发动机失效 ， “刹车失灵”导致速度过快而没能进入火星轨道 。 1999年美国“火星气候轨道器”在试图进入火星环绕轨道时则因为飞行轨迹距离火星太近 ， 导致探测器在进入火星大气层后不久就解体损毁 。 事后调查发现 ， 这是因为它的飞行系统软件使用英制单位 ， 而地面人员输入参数时使用公制单位 ， 由此造成的混淆导致探测器出现导航偏差 。
中美探测器后续着陆还有挑战
“科学美国人”网站称 ， 历次火星探测任务的成功率只有不到一半 ， 经过“太空刹车”进入火星轨道这个关键环节后 ， 那些需要在火星着陆的探测器还要通过“恐怖7分钟”的考验：火星探测器在短短7分钟内要克服高温 ， 自主完成由大量步骤组成的减速着陆过程 。 考虑到火星大气极为稀薄 ， 因此这个减速过程的挑战比在地球上着陆更大 。
报道称 ， 虽然美国“毅力”号探测器抵达火星的时间较晚 ， 但它在进入火星轨道后就将直接尝试着陆 。 相比之下 ， 中国对火星环境的了解还不够充分 ， 天问一号进入火星轨道后将首先展开环境探测 ， 预定在5月登陆火星 。
【火星|一个月迎来三位地球来客 今年火星探测大幕正式拉开】来源：环球时报
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