天问1号火星之旅7个月才能到达 信号延迟达10分钟

来源:电波震长空

7月23日,承载着我国首次火星探测重任的天问1号火星探测器已经搭乘长征5号遥4火箭顺利升空了,这也标志着我国准备多年的火星探测工程已经正式进入到奔向火星的第二阶段。

不过虽然目前的这个头开的比较好,但是接下来探测器飞向火星和登陆火星还是面临着相当大的挑战,期间要克服的困难还不少。而最大的困难其实就是要克服地球和火星之间巨大的距离所带来的各种难题,比如说长时间的太空航行问题和测控信号的延迟问题等。

尤其是后者,对最后火星车登陆火星表面的成功与否,影响非常大。

天问1号搭载长5遥4顺利升空

我们都知道,地球和火星都是围绕着太阳公转的,但是两者公转的速度却并不一样。如果以地球每天的长度为计算基准的话,地球围绕太阳公转一圈差不多需要的是365天,而火星公转的角速度更慢,它围绕太阳一圈就需要686天,几乎是地球公转时间的2倍。

而公转速度的不同,也就决定了地球和火星之间的距离是时刻发生变化的,两者最近的距离是5500万公里,而最远距离则达到了4亿公里。所以如果要花最短时间前往火星,就得乘地火之间距离最短的窗口发射探测器,这也是天问1号为何要精心挑选7月这个发射时间点的原因。

但是由于人类目前还没有掌握超光速飞行技术,现有航天器的飞行速度仍然是比较慢的,所以即便是赶在时间窗口成功发射了探测器,这5500万公里的距离也需要天问1号花费7个月的时间才能走完,也就是到明年2月或3月份的时候天问1号才能到达火星附近。

此次天问1号搭载的火星车

天问1号搭载的着陆器

之后天问1号将进行减速和机动,然后进入火星绕飞轨道。而在围绕火星飞行2到3个月之后,天问1号将释放巡视器(也就是登陆舱)开始进入登陆阶段,而巡视器内会装载着固定有火星车的着陆器。

和登陆月球不一样,火星是有大气的,虽然非常稀薄,其密度只有地球大气的1%,但是这也会对高速穿越的飞行物产生烧蚀,所以天问1号才需要设计一个登陆舱来对火星车和着陆器进行保护。

不过火星有大气也有好处,那就是为登陆舱使用降落伞进行缓冲减速提供了基础,而月球由于没有大气,所以登月的飞行器都只能单纯使用缓冲火箭来减速。

不过毕竟火星大气太稀薄,所以降落伞的减速也只能起到一部分作用,当到达一定高度后,登陆舱会直接将搭载火星车的着陆器抛出。而着陆器上是有缓冲火箭和着陆腿的,最后在这两者的帮助下,着陆器才能顺利安全的降落在火星表面,之后它将伸出坡道,放火星车下来。

着陆器搭载火星车最后降落

着陆器放火星车下来

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