編者按:7月23日,中國首個火星探測組合體即將升空,為什么說組合體,因為這次我們將發(fā)射一個火星軌道器和一個巡視器,這是應(yīng)該是全球第一個,也是中國的第一次。本次任務(wù)得到歐洲空間局Estrack深空網(wǎng)提供的Delta-DOR高精度導(dǎo)航信號支持,協(xié)助天問一號精確飛往5500萬公里之外的火星。
宇宙印象|頭條獨家 深度科普欄目第1401期
中國首個火星探測組合體即將升空,預(yù)計發(fā)射時間為7月23日,這是中國航天第一次將探測器送到火星軌道上,也是第一次飛出地月系的引力范圍,向深空進軍。中國第一個火星探測器其實是螢火一號,這是一個環(huán)繞火星運行的軌道器,搭載在俄羅斯火衛(wèi)一探測器上。螢火一號總質(zhì)量僅為110公斤,由俄羅斯火衛(wèi)一探測器搭載,到了火星軌道附近時釋放。
圖片解讀:火星探測組合體前往火星的模樣
圖片解讀:我國研發(fā)的火星表面巡視器,有4個電池板,6個車輪,外形整體與玉兔比較相似,電池板比玉兔多2個。
圖片解讀:這是俄羅斯火衛(wèi)一-土壤探測器,在2011年升空,進入軌道失敗。我國當(dāng)時研發(fā)的螢火一號就搭載在火衛(wèi)一-土壤探測器上,只有110公斤。
許多媒體將俄羅斯火衛(wèi)一探測器翻譯為“福布斯-土壤”探測器,其實這里的福布斯是英文Phobos的英譯,Phobos中文意思是火衛(wèi)一,因此這個探測器正確的叫法是火衛(wèi)一-土壤探測器,從名字上我們就能直接明白,該探測器是對火衛(wèi)一的土壤進行研究。如果當(dāng)時火衛(wèi)一-土壤探測器任務(wù)成功,將在火衛(wèi)一上軟著陸,采集巖層樣本。話說俄羅斯發(fā)射火衛(wèi)一-土壤探測器也是相當(dāng)有冒險精神,我們對火衛(wèi)一的了解甚少,直接讓著陸器前往,萬一巖層太硬,無法取樣,任務(wù)就會面臨失敗。
這次中國發(fā)射的天問一號質(zhì)量為5噸,比螢火一號大多了,不僅有軌道器,還有一個巡視器,用歐美的叫法是火星車。在月球上玉兔正確的說法是月面巡視器,并不叫月球車,這是中西方對具備在地外天體表面行駛載具的不同稱呼。
圖片解讀:長5Y4火箭整流罩上的LOGO,最頂上那個是我國航天標志,下面四個分別為歐洲空間局、法國航天局、阿根廷空間局和奧地利航天局,為天問一號提供了不同程度的幫助。
天問一號這次前往5500萬公里外的火星,將是一個巨大的挑戰(zhàn),需要深空遙測網(wǎng)絡(luò)的幫助,否則無法修正自己的軌道。從長征5號Y4火箭整流罩上的LOGO可以看出,我們發(fā)現(xiàn)了ESA歐洲空間局的標志,為什么歐洲空間局標志會出現(xiàn)在火箭上,這說明天問一號任務(wù)必然得到了歐洲空間局的支持。
具體情況是天問一號進入地球-火星轉(zhuǎn)移軌道時,由新疆西北部喀什測控站和位于黑龍江省佳木斯測控站提供遙測信號。在天問一號進入前往火星的轉(zhuǎn)移軌道后,就需要歐洲Estrack通信網(wǎng)絡(luò)支援,該網(wǎng)絡(luò)在南美法屬圭亞那的Kourou地面站可提供遙測信號,同時還需要歐洲空間局在澳大利亞新諾爾恰測控站和西班牙的塞布雷羅斯測控站提供精確的Delta-DOR高精度導(dǎo)航信號(軌跡確定技術(shù)),全程一共8次通信連接,對天問一號的軌道進行修正。
圖片解讀:南美法屬圭亞那的Kourou地面站,有S波段和X波段雷達,距離庫魯鎮(zhèn)27公里,這次將支持天問一號前往火星,為天問一號提供Delta-DOR高精度導(dǎo)航信號
圖片解讀:Kourou地面站的深空網(wǎng)雷達
在深空測控這一塊不足制約著我國深空任務(wù)的發(fā)展,美歐在海外的屬地多,可建立多個測控站,但我國的地緣環(huán)境不同,無法在全球關(guān)鍵測控點上建站。恰恰深空任務(wù)需要全球站點接力,否則漫長的轉(zhuǎn)移軌道會出現(xiàn)偏航。這所謂失之毫厘謬以千里,5500萬公里可不是一個小數(shù)字,導(dǎo)航信號不夠精確的話,將無法抵達火星。
當(dāng)天問一號成功抵達火星,并且被火星引力所捕獲的時候,歐洲空間局部署在火星軌道上的火星快車探測器將為天問一號提供中繼數(shù)據(jù)通訊支持,協(xié)助天問一號進入火星軌道。一旦天問一號軌道器成功運行,那么歐洲火星快車的中繼通信也將結(jié)束,轉(zhuǎn)入由天問一號軌道器自身通信單元對地球建立聯(lián)系。
圖片解讀:歐洲火星快車探測器已經(jīng)在火星軌道上運行了17年之久,從2003年12月就抵達火星,運行至今
除了歐洲空間局的深空網(wǎng)提供導(dǎo)航信號支持外,法國、阿根廷和奧地利航天局的LOGO也出現(xiàn)在長5Y4火箭上,原因是法國圖盧茲天體物理與行星科學(xué)研究所參與了天問一號巡視器的研發(fā),因此要掛法國航天局的標志;阿根廷拉斯拉哈斯市的測控站在天問一號奔向火星時也提供了導(dǎo)航信號支持,因此要掛阿根廷的標志;奧地利航天局研發(fā)了天問一號軌道器上的磁力計,因此要掛奧地利航天局的標志。這就像寫論文,誰有貢獻就要體現(xiàn)作者名字一樣,歐洲航天局提供深空網(wǎng)、法國參與了巡視器研發(fā)、阿根廷提供了測控站信號、奧地利提供了磁力計技術(shù)。
擁有最強火星探測技術(shù)的美國宇航局在天問一號中沒有任何作用,事實上美國宇航局自成一派,不與歐洲聯(lián)合研究,更不會與中國聯(lián)合探火星了。于是我們看到了歐洲與俄羅斯聯(lián)合搞了火星探測器,預(yù)計2024年升空,美國仍然獨立進行火星勘測與研究。本月30日,造價20多億美元的毅力號核動力火星車將升空前往火星,繼續(xù)尋找火星生命。宇宙印象為今日頭條獨家,其他均為假冒,轉(zhuǎn)載均為非法。
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