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01 封面 2020.7.24 星期五

火星我来了
7月23日中国首次火星探测任务“天问一号”启航

    7月23日12时41分,我国在海南岛东北海岸中国文昌航天发射场,用长征五号遥四运载火箭将我国首次火星探测任务“ 天 问 一号”探测器发射升空,火箭飞行约2167秒后,成功将探测器送入预定轨道,开启火星探测之旅,迈出了我国自主开展行星探测的第一步。
    
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为啥都想去火星?
    火星是太阳系内环境与地球最为接近的星球(例如:地球上的一天是23小时56分,火星是24小时37分,几乎有相同的昼夜长短;地球公转轨道面和赤道面夹角是23°27′,火星是25°11′,有几乎相同的季节变化。),也是人类最有可能登陆的下一个地外天体。

2
为什么是今年7月?
    计算得出,在地球上每隔约26个月是发射火星探测器的最好时机。如果错过今年7-8月这次“窗口期”,下次火星探测的好时机只能等到2022年。

3
怎么从地球到火星?
    火星距离地球最远约4亿公里,最近的时候5600万公里。
    火星探测器走的不是直线,而是一条弧线,不是走最近路线,而是相对最省燃料的路线。“天问一号”探测器将在地火转移轨道飞行约7个月后,到达火星附近,通过“刹车”完成火星捕获,进入环火轨道,并择机开展着陆、巡视等任务,进行火星科学探测。

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火星探测有哪些难点?
    首个关键的节点是发射。第二个关键节点是在火星附近刹车,刹车的节点直接决定能不能成功环绕火星。
    第三个关键节点,对全世界来讲也是最困难的,就是进入火星大气层的过程——“恐怖7分钟”或者“黑色7分钟”,即航天器从火星上空进入火星大气层,短短7分钟直接决定了航天器的生死。因为火星和地球之间的遥远距离,地球上无法控制指挥,这个过程只能靠航天器自动调整,只能靠设计好的程序来执行。
    最大困难是既要环绕也要着陆,着陆后还要开出一台小车,难度步步递增。

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将执行哪些任务?
    此次火星探测任务的工程目标是实现火星环绕探测和巡视探测,获取火星探测科学数据,实现我国在深空探测领域的技术跨越;同时建立独立自主的深空探测工程体系,推动我国深空探测活动可持续发展。
    此次火星探测任务的科学目标,主要是实现对火星形貌与地质构造特征、火星表面土壤特征与水冰分布、火星表面物质组成、火星大气电离层及表面气候与环境特征、火星物理场与内部结构等的研究。

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有哪些亮点创新?
    与美国、俄罗斯相比,中国在火星探测领域尚属“新手”。不过,中国首次火星探测任务“天问一号”亮点颇多,创新十足。此次任务将一次实现“环绕、着陆、巡视”三项目标,任务一旦成功,这种“三合一”的壮举在全球尚属首次。
    我国这一次火星探测的科研目标中,有没有哪一些是前人没有涉足过的领域?巡游车上放了一个磁强计,它能够探测着陆地区的火星磁场,预期的探测结果对于我们理解火星的空间环境变化特性,甚至磁场演化过程都十分有意义。火星跟地球一个最大的区别是没有一个全球性的磁场,它只有局部的磁场,这次获得的结果应当是非常有意义的。
          
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