【澳門導報】 抵達火星有多難?
发布时间:2020/09/04
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來源 : 國家航天局探月與航太工程中心
人類對地球的“姊妹星”火星的探測始於上世紀60年代,前蘇聯和美國率先展開,後期日本、歐空局、印度相繼加入這一行列。幾十年來,火星探測成功率僅為一半左右。前蘇聯在1960-1988年間進行了近20次探測任務,但沒有一次取得完全成功。在20世紀90年代以後,成功率才達到三分之二左右。
那麼,開展火星探測的難點在哪裡呢?
第一,距離遙遠。火星距離地球在5600萬—4億千米之間,且變化區間大。地火距離和相對運動規律對方案總體設計、可靠性設計、計畫管理等提出了更高要求。目前,人類探測器飛往火星耗時大約要7個月。此外,火星與地球並不處在同一平面內,軌道設計難度可想而知。由於距離問題,地火之間信號傳輸時延達到23分鐘,標準的火星著陸過程持續時間僅7分鐘左右,這意味著全程的降落過程必須依靠探測器自主完成。
第二,視窗難得。根據地火在太陽系的相對運動關係,約26個月出現一次從地球發射探測器到火星的機會,這就是所謂的“視窗期”,一旦錯過就需要等待兩年多。
第三,需要強力運載火箭。前往火星,不僅需要擺脫地球引力,還需要擺脫太陽的強大引力,這意味著更強力的運載火箭是探測火星的先決條件。
第四,著陸難度大。火星大氣密度僅為地球的1%左右,可以利用它對探測器進行減速,但過程中會產生高達2000攝氏度的熱量。火星著陸器既需要隔熱罩隔絕熱量,還需要配備減速、降落傘進一步減速。但不足以讓探測器減速到可實現軟著陸的水準,另需要反推發動機進行減速,實現懸停、避障、降落。
第五,著陸區域與時機的選擇。火星表面溝壑縱橫,砂礫遍佈,對著陸點的選擇和火星車的路徑規劃提出了更高的要求。
新媒體編輯:李偉強
審核校對:東方曉雲