踏上“天问”之旅 中国拉开火星探测序幕

  中国拉开火星探测序幕

  本报记者 刘 峣

  《 人民日报海外版 》( 2020年07月23日 第 09 版)

  踏上“天问”之旅,中国人与火星的距离从未如此之近。

  随着火星探测序幕拉开,“天问一号”将通过一次发射义务,实现对火星“围绕、着陆、巡视”三大目的,获取火星探测科学数据,迈出我国行星探测的第一步。

  发射窗口开启 跨越亿万千米的星球“探险”

  由于火星距离地球遥远,因此探测火星需要选择其与地球距离较近的时机,这样的机遇每隔26个月才有一次,而今年7月到8月正是火星探测器发射的窗口期。

  从7月23日最先,地球和火星的距离将缩短到1亿千米以内。发射时间确定后,长征五号遥四运载火箭将把火星探测器发射至地火转移轨道,今后在地面测控系统的支持下进入环火椭圆轨道,运行到选定的进入窗口。随后,探测器将举行降轨控制,释放着陆巡视器组合体。着陆巡视器组合体乐成软着陆后,火星车将与着陆平台星散,开展区域巡视探测和相关工程实践流动。围绕器将为火星车提供中继通讯链路,并开展围绕科学探测。

  这段看似简朴的旅程,实际上充满着挑战和阴险。相比登月所跨越的38万千米,地球到火星几千万千米的距离,对航行器的测控通讯是一项伟大的磨练。火星探测器发射升空以后,将“赶路”7到8个月的时间,预计在明年2月到达火星的引力势场以内,然后再经由火星的捕捉,才气到达火星。

  今年10月14日前后,火星与地球之间的距离将缩短到6200万千米,是两者相对最靠近的时刻。此时,火星、地球、太阳将在太空中排成一条直线,形成天文学上的“火星冲日”。这一天是从地球上观察火星的最佳时机。届时,当我们从地球“遥望”火星时,“天问一号”也将在奔向火星的路上。

  “胖五”缔造历史 运载火箭拓宽中国航天舞台

  运载火箭的能力有多大,中国航天的舞台就有多大。承载此次“天问一号”发射义务的长征五号遥四运载火箭,将缔造中国航天的新历史。

  ——这是长征五号火箭的第一次工程应用性义务,标志着长征五号火箭已经具备执行国家重大航天工程义务的条件,承载起中国人探索行星的发射使命。

  ——为脱节地球引力,火星探测器需要加速到跨越第二宇宙速率(11.2千米/秒),从而去往火星。我国现在的运载火箭中,只有长征五号具备这一能力。若是发射乐成,这将是我国运载火箭飞出的最快速率,也会是我国运载火箭首次执行地火转移轨道发射义务。

  ——作为我国发射的重量最重的深空探测器,火星探测器的重量到达5吨。在全天下范围内,这一重量的火星探测器也是屈指可数,对运载火箭能力提出了极高要求。作为我国推力最大的新一代运载火箭,长征五号腾飞推力跨越1000吨,运载能力靠近25吨,使我国现役火箭的运载能力提升了2.5倍。差别于现在通例火箭使用的化学燃料,长征五号的燃料大部分是-183℃的液氧和-253℃的液氢,被称为“冰箭”。与此同时,长征五号大推力氢氧发动机和液氧煤油发动机均为全新研制,120吨液氧煤油发动机单台的推力是现在中国火箭发动机中推力最大的。

  ——除此以外,长征五号火箭接纳的5米大直径箭体结构、全新流动发射平台、三型高性能环保型火箭发动机等大量新手艺,手艺跨度大、研制难度高,代表了我国运载火箭手艺创新的最高水平。

俄S-500防空导弹试验成功有何重要意义?

随着俄S-500“普罗米修斯”防空导弹系统将服役部队,俄空天军总司令谢尔盖·苏罗维金表示,S-500防空导弹系统将具备在近地空间摧毁高超音速武器的能力。普京担任总统后,俄罗斯一直高度重视军队武器装备现代化建设,并为其提供了多方有力保障。

  从1986年启动设计论证,到2006年正式立项,再到2016年首飞乐成,长征五号从无到有、进入天下主流火箭阵营,见证了中国航天人十年铸一“箭”的艰辛探索。

  从2017年长征五号遥二义务发射失利,到2019年遥三火箭重整行囊、圆满回归,再到今年长征五号B遥一首飞乐成、遥四火箭蓄势待发,中国大火箭正在走向天下航天舞台的中央。

  流动发射平台 大火箭升空“稳稳的”

  随着长征五号遥四火箭静待发射,有“大火箭”座驾之称的流动发射平台吸引了不少眼光。据了解,这套流动发射平台是我国规模最大、承载能力最强、系统最庞大、手艺最先进的发射平台。当倒计时竣事之时,流动发射平台将把大火箭稳稳地送上太空。

  我国现役的各型号发射平台的规模是凭据现役运载火箭的实际情况研制的。其中,承载此次发射义务的“大火箭”流动发射平台是由航天科技集团中国运载火箭手艺研究院最新研制的。流动发射平台高近70米,相当于24层楼的高度;台体的上外面面积达600多平方米,相当于一个半篮球场,整个平台自重近2000吨。

  与以往的发射平台相比,“大火箭”发射平台还少了供电车辆。发射平台上集成了原来发射塔上的上百台地面装备,火箭的总装、测试、跟地面装备的接口关系,都可以在手艺厂房完成。这样在运输过程中就能够保持接口稳固、状态稳固,可以直接运输到牢固塔。科研职员的目的是三四天就完成发射准备事情,火箭在发射塔的准备流程可以成倍缩短。

  在“大火箭”流动发射平台的上外面,有12根柱子一样的支持装置,这是火箭在发射台上的“座椅”,研制职员用了3年多的时间开发出了“十二点调平手艺”,让火箭可以“坐”得又直又稳,这不仅让火箭受力较好,而且有利于火箭的瞄准、发射。

  “大火箭”流动发射平台上,像这样的新手艺另有十几项,它们都是确保火箭平安、稳妥、可靠的基石。正是这些先进的手艺,才让“大火箭”流动发射平台的先进性遥遥领先于海内已有的发射平台。

  飞控测控升级 “探火”全程有保障

  在中国首次火星探测义务中,北京飞控中央将担任指挥决议中央、控制计算中央、数据处理中央、信息交流中央和航行器历久治理中央。作为义务航行控制中央,北京飞控中央还负担着地火转移轨道控制、火星围绕捕捉控制、火面遥操作控制和围绕器运行治理等义务。

  据介绍,此次义务将周全接纳新一代飞控软硬件系统。首次火星探测义务相对载人航天和月球探测义务,具有航天器平台新、探测领域新、实行周期长、测控模式庞大、轨道控制要求高以及应急处置难度大等特点难点。为此,北京中央科研职员近期开展了多次可靠性测试、压力测试和稳固性测试,完成了软件第三方评测,并通过各项联调演练,周全、系统地磨练了新一代软件系统以及国产化硬件平台的功效性能和协同事情的匹配性,为义务圆满完成打下了坚实基础。

  “天问一号”火星探测器进入地火转移轨道后,西安卫星测控中央喀什深空站、佳木斯深空站将为其提供全程测控支持。火星探测器最远探测距离近4亿千米,地火转移时间近7个月,对测控通讯系统来说是亘古未有的磨练。为此,西安卫星测控中央重点对两个深空站的对频率综合系统、多功效数字基带、监视和控制系统装备软硬件举行升级,为义务执行提供加倍稳固、壮大的测控保障。

  多国同台竞技 中国实现“绕落巡”一步到位

  在国际竞争日趋激烈的今天,火星探测已成为现在及未来很长一段时期国际航天大国竞争的主要“竞技场”。今年7月到8月,中国、美国和阿联酋三国的火星探测器将“同台竞技”,原设计同期发射火星探测器的欧洲航天局则将设计推迟到2022年。

  7月20日,阿联酋首个火星探测器“希望”号由日本三菱重工业公司乐成发射升空。若是一切顺利,“希望”号火星探测器将于2021年头阿联酋建立50周年之际抵达火星轨道。

  “希望”号不仅是阿联酋首个火星探测器,也是阿拉伯天下首个火星探测器。它重约1.5吨,设计寿命为2年,主要义务是观察火星大气的温度和湿度,以及火星天气的转变等。与中美两国设计发射的火星探测器差别,“希望”号不会在火星着陆,而是在距火星外面2万至4万千米的轨道上围绕火星运行。“希望”号绕火星运行一周需要约莫55小时,它将连续围绕火星运行至少两年。

  美国也将在今年再探测火星。美国航天局“毅力”号火星车设计于7月30日发射升空,并将携首架火星直升机“机智”号一同前往火星,其义务包罗寻找可能在火星上存在过的生命迹象、探索火星的天气和地质特征、为人类上岸和探索火星探路等。此外,“毅力”号还将携带43根样品管,将采集到的岩石和土壤样品妥善封装,等2030年前后的下一次火星探测义务时,把样品带回地球。

  凭据设计,中国首次火星探测义务将通过一次发射义务,实现对火星的“围绕、着陆、巡视”三个目的。此外,义务还设定了五大科学目的,主要涉及空间环境、形貌特征、表层结构等研究。为此,火星探测器搭载了13种有效载荷,其中围绕器上7种、着陆器上6种,届时将对民众关注的科学问题开展探测。中国发射火星探测器,既是为了研究火星、为人类寻找未来家园,也能够反观自身、探讨地球的已往和未来。

【编辑:黄钰涵】

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