火星軌道開春晚 天問一號過大年_風聞
观察者网用户_244575-2021-01-11 08:54
作者:王茸
校對:楊伯順 王婧彧 張硯斌 張宇辰
審閲:牧夫天文校對組
後台:庫特莉亞芙卡 李子琦
日月安屬?列星安陳?出自湯谷,次於濛汜。——屈原《天問》
去年7月23日,由中國自主發射的天問一號開啓了向火星進發的漫漫旅程。這次火星探測任務包括三部分:火星環繞、表面降落、以及巡視探測。第一次發射就包括這麼多內容,挑戰難度之大,是世界航天史上的首例。一號同學的情況如何啦?
它已經飛行了將近半年的時間,目前距離地球約1.3億公里,距離火星還有近830萬公里的旅程(數據來源中國國家航天局,更新於1月3日),預計將在2月實施近火制動,2月10日進入環火軌道,然後呢,經過一系列的複雜操作, 5月就要登陸火星啦。2月10日,恰逢中國春節前夕,不知多少航天人又要不眠不休,來給我們送這份新春大禮。

天問一號飛行照
Credit: CNSA 中國國家航天局
據國家航天局的消息,天問一號目前已經完成了第三次在軌自檢,一切運作正常。這是中國宇宙天團第一次探測火星,而且第一次探測就要玩登陸。天問一號也是目前地球上發射的行星探測器中最重的,達到了5噸多,個頭也是最大的,最寬處直徑4米,高4米。有多大呢,大家可以找一處4米高的門廳,比劃一下4*4會有多大,再跑個題給大家一些高度參考,姚明身高2.26米,滅霸2.46米,樹人格魯特7米,擎天柱約10米,迪迦奧特曼約53米,重4.4噸,咦,迪迦奧特曼約比天問一號要輕一些。
在天問一號到達火星軌道時,它距離地球約1.9億公里,飛行里程將達到4.7億公里。這麼遠的距離聽起來很震撼,同時也會給通訊帶來大約10分鐘的單程延遲,這意味着對航天器的無時差控制和干預是不可能的。這説明什麼呢?天問一號要靠自己來下指令。
按照國家航天局給出的信息,所有的指令與聯合演練都計劃在1月24日之前完成,專家們坐鎮北京航天飛行控制中心,屆時,第四次軌道修正也會進行。2月3日以後,就會全力集中於探測器控制模式,直到8月全部任務完成。
2月10日左右,天問一號就要“踩剎車”啦,然後減速直至進入軌道,成為火星的“衞星”。整個制動過程中,一號同學只有一次機會被捕獲,妥妥需要憑實力入軌。進入火星捕獲軌道後,它要降軌進入火星停泊軌道,然後就要為火星車登陸做準備了,要偵察首選降落地點烏托邦平原(Utopia Planitia)南端以及備選的東南部(具體着陸區仍待公佈),烏托邦平原也是NASA海盜2號1976年的着陸地。一切順利的話,5月,我們的火星車就要踏上這個紅色星球了。

烏托邦平原素顏照
Credit: NASA/JPL/UArizona
天問一號火星車的質量大約是玉兔2號的兩倍,着陸後它會對火星表面土壤特徵、地表下水冰分佈、地表物質構成、火星氣候與環境進行探測與研究。
那本次火星旅行中另外兩位旅伴的狀態怎麼樣了?阿聯酋的第一名奔火行者“希望號火星探測器”(Amal, UAE’s Hope probe)於去年7月20日在日本種子島太空中心(Japan’s Tanegashima Space Centre)發射升空,預計於2月9日抵達火星軌道。成功的話,阿聯酋將繼美國、前蘇聯、歐空局(ESA)以及印度之後,成為地球上將航天器發射到火星軌道的第五“人”。

希望號大頭照
Credit: emiratesmarsmission.ae
插一段題外話,印度在2013年發射了“曼加里安”號(Mangalyaan),2014年9月24日成功進入火星軌道,攜帶了4台科研設備和1架照相機,成本僅7000萬美元,低到令人髮指,以至於很多報道都針對低成本,但曼加里安沒有登陸火星。關於印度對天問一號的“檸檬精”言論大家可以去網上吃吃瓜殺時間,兩者實力與投入不在一個量級,打口水戰着實沒什麼意義。

“曼加里安”的字面意思是火星探測器。
Credit: extremetech.com
另一個旅伴就是NASA的毅力號(Perseverance rover),距離火星還有近8000萬公里(全程4.71億公里),目前進入最後的調整階段,預計在2月18日登陸火星。

毅力號
Credit: NASA/JPL-Caltech
從文昌到烏托邦,天問一號的奔火旅途充滿了挑戰,但可以確定的是,天文迷們在這個春節一定不會寂寞,從臘月二十八開始到正月初八,天文大戲日日有,假期追星好快活。
參考文獻:
https://www.space.com/china-tianwen-1-mars-orbit-insertion-february-2021
http://www.cnsa.gov.cn/n6758823/n6758838/c6811014/content.html
https://www.163.com/dy/article/FVNVLHVG0534J2WY.html
http://k.sina.com.cn/article_1808670265_6bce1e3902700rdxp.html?sudaref=www.baidu.com&display=0&retcode=0
http://www.cctvplus.com/news/20210103/8172029.shtml#!language=1
https://www.space.com/china-mars-rover-tianwen-1-landing-site
http://www.spaceflightfans.cn/77341.html
https://smenews.org/uaes-hope-probe-set-to-reach-mars-on-february-9-2021/
https://www.nasa.gov/feature/jpl/7-things-to-know-about-the-nasa-rover-about-to-land-on-mars
https://www.emiratesmarsmission.ae/mission/about-emm/