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◎ 科技日报实习记者 于紫月今年7月,火星探测迎来发射“窗口期”,一旦错过,就要等待近26个月。随着这一关键节点的临近,筹划了多年的中国首个火星探测项目,也终于

◎ 科技日报实习记者 于紫月

今年7月,火星探测迎来发射“窗口期”,1旦错过,就要等待近26个月。随着这1关键节点的邻近,筹划了多年的中国首个火星探测项目,也终究有了自己的名字——“天问1号”,中国行星探测任务则被命名为“天问(Tianwen)系列”。

我国首次火星探测任务计划于7月择机在中国文昌航天发射场履行。中国航天科技团体5院火星探测器副总设计师贾阳此前表示,此次探测任务目标是通过1次发射,实现火星环绕、着陆、巡查探测目标,展开对火星全球性和综合性的探测,并对火星表面重点地区进行精细巡查勘察。

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1举多得,少花钱多办事

纵观人类航天史,人们仿佛对火星“情有独钟”,截至目前,全球共有40余次火星探测活动,这是为什么?

中国科学院空间利用工程与技术中心研究员张伟在接受科技日报记者采访时给出了答案:“火星是太阳系内与地球特点最为接近的行星,是人类未来移民的首选地。”

无庸置疑,人类“第2家园”这1诱惑实在太大。“火星过去可能具有过合适地球生命生存的环境条件。”张伟表示,研究火星地质、表面成份的长时间演化进程,岩石和空气、水的相互作用等,将有助于我们理解火星生命可能存在和消失的缘由,进而分析和预测地球的未来。

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张伟介绍,人类探测火星的方式通常包括环绕、着陆、巡查、采样返回、载人登陆探测等。今年“天问1号”1次发射同时要完成环绕、着陆、巡查3种探测目标,实属“少花钱,多办事”。

1举多得的背后,是复杂的技术和较高的风险,国际上也鲜有先例。美国海盗1号、海盗2号火星探测器曾通过1次发射实现了环绕、着陆两种探测目标;欧洲也曾进行过类似的尝试,但并未成功,只实现了“1举1得”。

在中国航天科技团体5院深空探测和空间科学首席科学家、中国科学院院士叶培建看来,我国首次火星探测任务实为“弯道超车”。他在接受媒体采访时曾表示,我们若想实现超出,需要利用现有的技术实现“两步并成1步走”。事实上,我国很早就展开了相干研究。此次我国火星探测环绕、着陆、巡查计划如果能够1步完成,这1逾越式方案将成为全球首次。

多方协力,备战探火“大考”

正如叶培建院士所言,我国火星探测计划筹谋已久。

“2010年8月,8位院士联名向国家建议,展开月球以远深空探测的综合论证,国家国防科技工业局立即组织专家展开了发展计划和实行方案论证。”中国国家航天局探月与航天工程中心深空探测整体部部长耿言曾撰文写道,首次火星探测是深空探测的出发点和重点,实行方案经过3轮迭代和深化,于2016年1月正式立项实行。

从此,1场瞄准火星的深空探测大戏正式拉开帷幕。

首次火星探测任务由工程整体和探测器、运载火箭、发射场、测控、地面利用5大系统组成。其中,探测器、运载火箭均由中国航天科技团体抓总研制。

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中国第1个火星探测器外观设计构型图

2017年9月,第3届北京月球与深空探测国际论坛传来消息,我国火星探测任务的相干载荷已基本肯定,触及空间环境探测、火星表面探测、火星表层结构探测等领域。

此次任务所采取的长征5号遥4火箭也已做好了充足准备。2020年1月,长征5号遥4火箭大推力氢氧发动机顺利完成了总装出厂前的最后1项验证,标志着这台发动机性能到达预定要求,行将转入火箭总装阶段。

针对火星探测器的测控系统,是1种基于现有的航天测控网和深空测控网,包括北京航天飞行控制中心、佳木斯66米口径天线测控站等,对火星探测器进行状态监视齐达内说:“我们创造了很多机会,但是却没有获得进球,最近3场比赛我们都是得势不得分。不能怪运气不好,最重要的是要创造更多的机会,我们会继续努力。”、轨道丈量、飞行控制、在轨管理和应急处置等的系统。2020年3月,北京航天飞行控制中心完成火星探测任务无线联试,充分验证了探测器与地面系统的接口匹配性和1致性,对各类方案、技术状态、软硬件系统进行了全面测试,为任务顺利展开打下了坚实基础。

中国文昌航天发射场也正积极备战中。2020年5月5日,长征5号B运载火箭首次飞行任务发射场区指挥部指挥长张学宇表示,中国文昌航天发射场已具有了高密度发射实战能力、高中低轨空间投送能力和任务并行测试发射能力。当前,发射场系统将延续做好火星探测、嫦娥5号和后续空间站建设阶段飞行任务等重大航天发射任务的组织实行,坚决夺取疫情防控和航天发射任务“双成功”。

地面利用系统整体吊装完成,备受注视。2020年4月25日,由中国科学院国家天文台承建的首次火星探测工程地面利用系统,在天津成功实行完成70米天线反射体的整体吊装,中国首次火星探测工程副总设计师兼地面利用系统总指挥李春来表示,70米天线今年10月能完全具有火星探测的数据接收能力。

目前,探测任务计划正在有条不紊地进行,相干工作人员正加班加点,为行将到来的“大考”做准备。

难点众多,挑战与机遇并存

根据火星与地球的运动关系,再结合实际,斟酌到当前运载火箭的能力,就会发现每隔26个月才有1次有益的火星探测器的发射机会。

今年是全球火星探测的爆发期。据了解美国、阿联酋最少在7年前,15岁的席尔瓦就是这样描写自己的未来生涯的。也计划于今年发射探测器,而此前一样有此计划的欧俄联合火星探测任务因疫情等缘由推延到2022年。

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当地时间3月4日,洛杉矶郡与洛杉矶市宣步进入紧急状态!据官员介绍,洛杉矶地区1共出现13例确诊的新冠肺炎病例。洛杉矶市长表示,此次声明朝表公共卫生风险正在上升。截至目前,加州已有84人确诊,死亡1例!

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中国第1个火星车外观设计构型图

据统计,至今全球火星探测成功率大约为40%,缘由在于火星探测工程难点众多。

张伟表示,火星探测最大的难点在于“恐怖7分钟”——在进入、降落与着陆进程中,要在7分钟内将探测器的时速从2万千米下降到零。这需要融会多种减速手段才能实现,包括气动外形、降落伞和反推等,也需要自主导航控制技术来保证。

“再者,探测器从地球飞往火星需要200余天,漫漫长路需要有可靠的通讯。”张伟告知科技日报记者,除此以外,在1定体积和重量束缚的条件下,火星探测器还要充分提高能源的利用率,包括高效多结太阳能电池技术、高效蓄电池技术,和能量密度高、寿命长的核电源等。

由此看来,此次我国同时展开“绕”“落”“巡”探测目标,其难度之高不言而喻。这不畏艰巨、勇于挑战的底气,源自我国深空探测技术的飞速发展,源自无数航天科技工作者的不懈努力!