我們為什麼要探測火星?丨思客問答

發表于  2019/11/19 08:38   約7分鐘

有這樣一顆星球
它位于地球與木星之間
是離太陽第四近的行星
它在地球的夜空中
會呈現出比周圍星辰更加顯著的紅色
中國古人稱其“熒熒如火”

11_副本

這顆星,就是火星!

自從國家航天局宣布
中國將進行首次火星探測任務
很多網友就開始期待
各種與此有關的消息

 

終于,11月14日
火星探測任務著陸器懸停避障試驗
在河北省懷來縣完成
我國火星探測任務首次公開亮相!

▲著陸器懸停避障試驗現場畫面 圖片來源:新華視點

▲著陸器懸停避障試驗現場畫面 圖片來源:新華視點

 

這次實驗是為了什麼?

對于一次火星探測任務來説
探測器的著陸是成功的關鍵
也是整個任務中的難點

 

火星的重力加速度
約為地球的三分之一
于是我們的探測器
就在試驗中模擬了
火星重力環境下
“懸停、避障、緩速下降”的過程

 

當然
真正到著陸過程中
我們要解決的問題還遠不止這些

 

什麼時候“剎車”進入火星軌道?
進入軌道的角度是多少?
何時打開降落傘?
何時切斷降落傘?
每個環節都不容有失

 

有人比喻
讓火星探測器精準著陸
相當于從巴黎擊出一只高爾夫球
落在東京的一個洞裏
其難度可想而知!

 

中國為何要選擇明年“探火”?

時間不等人
中國首次火星探測任務計劃
將于明年
擇機實施

 

為何選在2020年呢?
這背後還是有一些講究的

▲2016年發布的火星車與著陸巡視器外觀設計構型圖。圖片來源:新京報

2016年發布的火星車與著陸巡視器外觀設計構型圖。圖片來源:新京報

登陸火星並不是一件容易的事
地球和火星最近時
也有5600萬千米的距離
是我們和月亮距離的140倍
想要靠火箭的動力突破這一距離
目前是不可能的

▲地球、火星公轉及距離關係示意圖,黃色為太陽、藍色為地球、紅色為火星 圖片來源:NASA

▲地球、火星公轉及距離關係示意圖,黃色為太陽、藍色為地球、紅色為火星 圖片來源:NASA

因此
我們需要借助地球的公轉速度
沿著一條連接地球與火星的橢圓形軌道
把飛船“甩”到火星
不過
需要合適的時機
才能實現這一過程
這樣的時機被稱為“發射窗口”

▲這條把飛船“甩”到火星的軌道被稱為“霍曼轉移軌道”

▲這條把飛船“甩”到火星的軌道被稱為“霍曼轉移軌道”

而2020年
一個新的“發射窗口”即將出現
這是26個月才有一次的重要機會!

 

美國洞察號探測器
原計劃2016年發射
因一個儀器的故障
不得已推遲到2018年才升空
因此
明年全球都會迎來一次
火星探測的小高潮

 

這次去火星將肩負哪些任務?

第一,為火星本體科學積累資料

簡單説就是
對于這個紅色星球
我們還想了解更多
它的地形地貌、大氣環境、地質構造等

▲火星 圖片來源:東方IC

▲火星 圖片來源:東方IC

第二,探測火星上的生命活動信息

火星上是否有生命?
關于火星的種種遐想
總是被殘酷的現實所取代
然而
還是有很多神奇的現象
等待更精確的解讀

▲火星表面甲烷的含量變化(圖片來源:NASA) 2014年,好奇號火星車監測到火星大氣中的甲烷含量在兩個月內大幅增加,隨後又很快消散。甲烷是一種簡單的有機物,主要由生物活動産生,“甲烷含量的變化”究竟是怎麼回事?這至今仍是個謎。

▲火星表面甲烷的含量變化(圖片來源:NASA)
2014年,好奇號火星車監測到火星大氣中的甲烷含量在兩個月內大幅增加,隨後又很快消散。甲烷是一種簡單的有機物,主要由生物活動産生,“甲烷含量的變化”究竟是怎麼回事?這至今仍是個謎。

第三點可以讓科幻迷很興奮:
探討火星的
長期改造與今後大量移民
建立人類第二個棲息地的前景

 

長期以來
人類對火星寄予了
許多浪漫而科幻的想象

 

從電影《火星救援》中男主人公
在火星上的孤獨生活

▲《火星救援》影片中的火星

▲《火星救援》影片中的火星

▲影片中,男主人公在火星上種土豆

▲影片中,男主人公在火星上種土豆

到SpaceX創始人埃隆·馬斯克對
“移民火星”不遺余力的宣傳

……

如何讓這些夢想照進現實?
我們需要更多的探索

1960年10月10日
蘇聯發射了探測器“火星1A”號
拉開了人類探索火星的序幕

 

2020年
人類來到了探索火星的第60個年頭
中國將挑戰
一次性完成
“繞”(火星全貌進行觀測)
“落”(在火星降落)
“巡”(在火星上巡視探測)
三大任務
這在航天史上是前所未有的

▲長徵五號運載火箭將在2020年實施我國火星探測器發射任務。圖片來源:新華社

▲長徵五號運載火箭將在2020年實施我國火星探測器發射任務。圖片來源:新華社

2020年
讓我們一起等待
這個激動人心的時刻吧!

2019-10-0927

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