但駕長(zhǎng)征御天問,

  夢(mèng)啟九州探穹宇!

  剛剛,中國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù)天問一號(hào)探測(cè)器,在海南島東北海岸中國(guó)文昌航天發(fā)射場(chǎng),由長(zhǎng)征五號(hào)遙四運(yùn)載火箭發(fā)射升空。

  天問一號(hào)探測(cè)器將在地火轉(zhuǎn)移軌道飛行約7個(gè)月后,到達(dá)火星附近,通過“剎車”完成火星捕獲,進(jìn)入環(huán)火軌道,并擇機(jī)開展著陸、巡視等任務(wù),進(jìn)行火星科學(xué)探測(cè)。

  此次火星探測(cè)是我國(guó)行星探測(cè)階段的首次任務(wù),也是我國(guó)深空探測(cè)領(lǐng)域全新的里程碑,有望一次實(shí)現(xiàn)“環(huán)繞、著陸、巡視”3個(gè)目標(biāo)。航天專家表示,這是其他國(guó)家第一次實(shí)施火星探測(cè)從未有過的,面臨的挑戰(zhàn)也是前所未有。

  此次任務(wù)的科學(xué)目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)對(duì)火星的表面形貌、土壤特性、物質(zhì)成分、水冰、大氣等方面的科學(xué)探測(cè)。

  陜西航天金牌動(dòng)力再立新功

  飛往火星并非像奔月那么“簡(jiǎn)單”,月球離地球才38萬公里,而“天問一號(hào)”探測(cè)器的航行時(shí)間為7個(gè)多月,飛行距離約為4億公里。這個(gè)距離,約是地月距離的1萬余倍,就相當(dāng)于約830萬個(gè)全馬賽程。這么遠(yuǎn)的距離如何到達(dá)?這時(shí)候就體現(xiàn)出長(zhǎng)征五號(hào)的“威力”了。

  液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)裝配現(xiàn)場(chǎng)

  液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)試車

  要想成功飛向火星,搭載火星探測(cè)器的運(yùn)載火箭必須達(dá)到第二宇宙速度,方能助力探測(cè)器脫離地球引力,踏上神秘的探火之旅。

  位于西安航天基地的航天科技集團(tuán)六院為本次發(fā)射用長(zhǎng)征五號(hào)遙四火箭和“天問一號(hào)”探測(cè)器,共研制交付了78臺(tái)各型發(fā)動(dòng)機(jī),助力“天問一號(hào)”問天。

  火箭發(fā)射環(huán)節(jié),由8臺(tái)120噸液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)組成的助推器和2臺(tái)50噸級(jí)氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)組成的芯一級(jí)動(dòng)力同時(shí)點(diǎn)火,助力火箭從地面噴薄而起,工作到一定時(shí)間,助推器熄火分離,芯一級(jí)動(dòng)力獨(dú)自承擔(dān)起助跑任務(wù);當(dāng)芯一級(jí)動(dòng)力完成使命關(guān)機(jī)后,與火箭分離,助跑接力棒交到由2臺(tái)9噸級(jí)膨脹循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)組成的二級(jí)動(dòng)力手中,它們經(jīng)過二次起動(dòng),將“天問一號(hào)”火星探測(cè)器送入地火轉(zhuǎn)移軌道。

  預(yù)計(jì)將飛行約7個(gè)月抵達(dá)火星

  按照計(jì)劃,天問一號(hào)探測(cè)器將由長(zhǎng)征五號(hào)運(yùn)載火箭送入地火轉(zhuǎn)移軌道,飛行約7個(gè)月抵達(dá)火星。

  經(jīng)歷火星捕獲、火星停泊后,著陸巡視器將與環(huán)繞器分離,進(jìn)入火星大氣。

  △天問一號(hào)1:1著陸平臺(tái)(右)和火星車(左)

  著陸巡視器成功著陸后,火星車駛離著陸平臺(tái),搭載的科學(xué)載荷開機(jī),開始火星表面巡視探測(cè)。

  火星車在火星上將如何工作?

  “眼睛”“翅膀”助力全方位探測(cè)

  據(jù)央視新聞報(bào)道,在我國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù)中,火星車將承載火星表面巡視探測(cè)等重要使命,為中國(guó)打開火星之門,使我們真正進(jìn)入深空、走近火星,揭開她神秘的面紗。

  到達(dá)火星后,火星車將在火星表面工作90多天,除了要進(jìn)行探測(cè)作業(yè),還會(huì)將它在億萬公里之外的所見所聞傳回地球,幫助我們認(rèn)識(shí)火星、了解火星。

  火星車高度有1米85,火星車最引人矚目的就是豎立在前端的桅桿,頂端的方形設(shè)備就像機(jī)器人的腦袋。而頂端的方形盒子,就是火星車的“眼睛”,上面有幫助火星車避開障礙來實(shí)施前行實(shí)時(shí)探測(cè)的全景相機(jī),還有識(shí)別礦物質(zhì)成分的多光譜相機(jī)。

  △天問一號(hào)火星車

  在火星車上,還裝有4個(gè)“大翅膀”,這正是太陽能電池板。除此之外,火星車還配有探測(cè)雷達(dá)、磁場(chǎng)探測(cè)儀和氣象測(cè)量?jī)x,可以對(duì)火星進(jìn)行全方位的探測(cè)。

  將搭載火星車著陸到火星地表的是著陸平臺(tái),也叫著陸器,和火星車加起來是1300公斤,它載著火星車要完成進(jìn)入大氣減速下降、落火、延伸坡道,隨即火星車就可以走到火星表面,開展探測(cè)作業(yè)。

  △天問一號(hào)1:1著陸平臺(tái)

  著陸平臺(tái)載著火星車,從進(jìn)入火星大氣層到降落到火星地表只有短短七八分鐘,卻被人們稱為“恐怖7分鐘”,因?yàn)檫@過程中電磁信號(hào)是完全被屏蔽掉的,要完全依靠著陸器的自身本事。

  中國(guó)首次火星探索為啥取名“天問”?

  中國(guó)古代稱火星為“熒惑”。其中“熒”代指火星由于土壤富含氧化鐵而發(fā)出的紅光;“惑”則出于古人對(duì)火星運(yùn)行缺乏規(guī)律而感到的困惑。

  而本次火星探測(cè)任務(wù)中的“天問”一詞,則出自我國(guó)浪漫主義詩人屈原所著《楚辭》中的同名長(zhǎng)詩《天問》。全詩通篇是對(duì)天地、自然和人世等一切事物現(xiàn)象的發(fā)問。

  遂古之初,誰傳道之?

  上下未形,何由考之?

  冥昭瞢暗,誰能極之?

  馮翼惟象,何以識(shí)之?

  “宇宙誕生之初的情況人們是怎么知道的?天地未分,混沌無垠,是誰考定而知之的?幽明之理,難知難曉,誰能窮極其本源?天地既分,惟象無形,何以識(shí)知它的形象?”

  早在先秦時(shí)期,屈原就已對(duì)當(dāng)時(shí)的天文學(xué)提出了質(zhì)疑,這是可貴的科學(xué)精神萌芽。這與如今科學(xué)家們對(duì)火星的不斷探究精神,不謀而合。

  我們?yōu)樯兑剿骰鹦牵?/strong>

  在太陽系,火星的自然環(huán)境與地球最為接近,兩者幾乎都形成于約45億年前,組成結(jié)構(gòu)也大致相同,有核、幔、殼?;鹦桥c地球有著相似的自轉(zhuǎn)周期,一個(gè)火星日大約是24小時(shí)39分鐘,而且它還和地球一樣,也有四季更迭。

  (北京飛控中心供圖)

  火星表面呈現(xiàn)出紅色,在它最明亮的時(shí)候猶如一團(tuán)火球。按照天文學(xué)家的說法,這一抹紅色實(shí)際上并不是真正的火焰,火星上溫度反而極低,接近于地球的南極。呈現(xiàn)紅色的原因,是火星的土壤富含氧化鐵,就像是土地生了銹。這種土壤的形成,是風(fēng)與水雙重侵蝕作用產(chǎn)生的。由此可見,火星上曾經(jīng)存在過大量的水和大氣。

  這就意味著,火星上有可能出現(xiàn)過生命。那么,火星是地球的過往,還是我們未來的歸宿?

  只有人類或人類的探測(cè)器“身臨其境”,才能一步步得到解答。正因?yàn)槿绱?,人類每一次火星探測(cè)任務(wù)幾乎都受到大范圍的關(guān)注。

  如今這一次,是來自中國(guó)的天問一號(hào)。