科普贴|“祝融”成功登陆火星 为何选择在“乌托邦”? 恐怖9分钟经历了什么?

2021-05-15 08:40:06 作者:解敏 来源:东方网 选稿:杨宜修

火星登陆模拟效果图

东方网记者解敏5月15日报道:据国家航天局消息,北京时间2021年5月15日上午8点20分左右,我国天问一号着陆器确认成功降落火星,着陆地点位于火星北半球的乌托邦平原,着陆器上搭载的是我国“祝融”号首辆火星车,我国首次实施火星着陆任务成功。

天问一号10个月来经历了什么?

“天问一号”发射

去年7月23日“天问一号”从海南文昌航天发射场由长征五号遥四运载火箭发射并送往火星,至今已经过去10个月了。它曾在飞行了7个月之后于2021年2月到达火星附近,2月10日被火星引力捕获,成功进入火星轨道。

今年3月“天问一号”发回第一张火星高清图像

2月24日“天问一号成功实施近火制动并进入火星停泊轨道,并在这个椭圆形的停泊轨道上绕行火星,全面勘察扫描,选取合适的着陆点。至此,“天问一号”总算跑到了火星家门口,把火星好好考察了一番,并选好了地点准备带着“祝融”择机着陆。

“恐怖九分钟”着陆是如何完成的 ?

登陆火星是出了名的危险——失败的任务比成功的多。“火星离地球最远超过4亿公里,从地面上发送一种指令,探测器要在23分钟后才能执行,这给测量、控制带来了新的难题。”中国首次火星探测任务总设计师张荣桥表示。

这其中最关键的一步,就是要经历传说中的“恐怖九分钟”,从火星车以超音速进入火星稀薄的大气层开始,直到9分钟后到达火星表面为止,地球和火星之间的时间延迟意味着,没有人知道它是安全着陆还是坠毁了。

当降落条件符合时,天问一号调整姿态,着陆器部分进入火星大气层,速度降低90%后将打开减速伞,在到达距离火星表面约100米左右的高度时会抛掉减速伞,着陆器上携带的大型反推发动机启动,开始进一步减速,并且寻找地面上的最佳降落地点。

在接近地面时速度将减到每秒接近0米,还会悬停或起飞避障,直到到达最平坦的理想地面上。降落之后反推发动机关闭,着陆器开始自检并打开太阳能帆板,一切正常后才能释放“祝融号”巡视器到火星表面。

着陆点为什么选在“乌托邦”?

着陆地点,乌托邦平原

天问一号的着陆器和祝融号火星车一起在被称为“乌托邦平原”的广阔平原南部某处着陆。这片面积约为3300公里的平原是火星上最大的陨石坑。

它位于火星北半球,中心具体位置是在(49.7°N,118°E),上个世纪七十年代NASA的海盗二号曾在此平原着陆探测。这里地势较低,大气相对来说比较稀薄,更加有利于探测器的降落。火星与地球相比,它的地形地貌、大气环境等等因素都差异巨大,选择一个绝佳的着陆点至关重要。

此时此刻,与祝融一同出现在火星表面的还有美国宇航局的火星车好奇号和毅力号。

火星车长啥样?接下来90天干点什么呢?

中国首台火星车“祝融”之名缘自中国上古神话中的火神,象征我们的祖先用火照耀大地,带来光明。

“祝融”火星车的高度有1米85,重量达到240公斤左右,有六个轮子,并由四个太阳能电池板覆盖,看起来像只蓝蝴蝶。它的设计寿命为3个火星月,相当于约92个地球日。

安全着陆后,“祝融”将与着陆架分离,独自开始自己的火星漫步。它携带了6台仪器,包括用于绘制地形的相机、分析土壤和岩石化学成分的传感器、用于寻找地表下冰水迹象的探地雷达、一个气象站和一个磁场探测器。

未来3个月里,它将对火星的表面形貌、土壤特性、物质成分、水冰、大气、电离层、磁场等进行科学探测。

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