祝融號!中國首輛火星車公佈命名,天問一號現在到哪了?_風聞
返朴-返朴官方账号-关注返朴(ID:fanpu2019),阅读更多!2021-04-25 09:21
在第六個中國航天日和航天開幕大會上,我國第一輛火星車名稱公佈。經全球徵名、專家評審、網絡投票等層層遴選,我國首輛火星車最終命名為“祝融號”(英文名"Zhu Rong")。祝融在中國傳統文化中被尊為最早的火神,象徵着我們的祖先用火照耀大地,帶來光明。首輛火星車命名為“祝融”,寓意點燃我國星際探測的火種,指引人類對浩瀚星空、宇宙未知的接續探索和自我超越。
“祝融”的寓意
祝融是中國上古神話中的火神,三皇五帝時掌火之官,《禮記》曰:“孟夏之月,其帝炎帝,其神祝融”;《春秋左氏傳》記載上古神話有五行之官:“火正曰祝融”。祝融在中國傳統文化中被尊為最早的火神,象徵我們的祖先用火照耀大地,帶來光明。
首輛火星車命名來自中國傳統文化元素,與我國其他航天器的命名規則一脈相承,例如:“嫦娥”、“墨子”、“悟空”、“北斗”等,火星任務以火神的名字命名,是現代科學和傳統文化的跨時空融合,體現着航天人的科學夢想和浪漫情懷,彰顯着中國人的探索精神和文化自信。
火,驅散黑暗,照亮鴻蒙;火,帶來温暖,點亮未來。同樣,火的應用促進了人類文明的肇始與發展。首次火星探測任務是我國行星際探測征程的首次任務,將實現對火星的“環繞、着陸、巡視”3個目標。將首輛火星車命名為祝融,寓意點燃我國星際探測的火種,指引人類對浩瀚星空、宇宙未知的接續探索和自我超越。
祝願未來譜華章,融合發展共奮進。新時代賦予了祝融這一名稱新內涵。“祝”,表達人類星辰大海征程的美好祝願,激勵航天人追逐夢想、勇於探索。“融”,體現融合、協作,表達中國人和平利用太空、構建人類命運共同體的願景。
天問一號到哪了?
2020年7月23日,我國首個火星探測任務“天問一號”由長征五號遙四火箭成功發射,至今已經飛行10個月時間。
天問一號探測器到達火星後開展了一系列複雜的變軌操作。2021年2月10日,探測器第一次到達近火點時進行捕獲制動,成功實現火星環繞,進入週期為10天的大橢圓軌道;2月15日,探測器第一次到達遠火點時進行變軌,調整軌道平面與近火點高度,環火軌道變為經過火星南北兩極的極軌;2月20日,探測器第二次到達近火點時進行制動,進入週期約為4天的調相軌道,使其在運行一圈再次到達近火點附近時,能夠正好經過預定着陸區上空。
2021年2月24日7時左右,天問一號火星探測器運行至近火點時順利實施第三次近火制動,成功進入近火點280千米、遠火點5.9萬千米,週期為49.2小時(2個火星日)的停泊軌道,制動採用4台120N發動機。探測器在該停泊軌道上大約運行2.5個月,期間將對預定着陸區開展詳查工作。至此,探測器已經完成了着陸降軌前的所有關鍵變軌,開始正式為“繞、着、巡”中的第二步“着”做準備。預計將在這條軌道穩定運行3個月左右。
“天問一號”探測器拍攝的南、北半球火星側身影像。上圖為南半球上方火星影像,下圖為北半球上方火星影像。
停泊軌道到底是什麼?
停泊軌道並不是航天器最終飛行軌道,它是一條讓航天器在發射後駐留,以便擇機進行軌道轉移的中間過渡軌道。當然,地球有地球的停泊軌道,火星有火星的停泊軌道。停泊軌道的英文術語是Parking Orbit,或許用停車(Parking)作為類比説明更為直觀:瞄準目標停車位後,預選一條行車軌跡(停泊軌道),期間“眼觀四路、耳聽八方”,邊走邊調,入庫的成功率會大大增加。
任何一個航天器都有最佳發射窗口,火箭在準備時要盡力抓住這個寶貴的機會執行航天發射任務。但受限於航天發射場的地理位置或最佳窗口過於狹窄等因素,即便抓住窗口後航天器依然很難一次性進入目標軌道,必須依賴停泊軌道進行過渡。
人類絕大部分航天發射場都處於北半球中低緯度區域,和地球赤道上空的靜止軌道(緯度為0度,高度為35786千米)存在較大差距,很難直接進入理想軌道,需要火箭和航天器不斷在近地點、遠地點調整軌道傾角和軌道高度,需要數個軌道進行過渡;對於載人航天交會對接任務亦是如此,發射後載人飛船立即與目標空間站對接要求的發射窗口僅為1秒左右,這對於確保載人任務成功率是個極大的挑戰,而採用發射後先不對接、逐漸調整軌道的方式更為理想,能大幅擴展對接窗口時間寬度。因此,火箭發射後航天員往往需要兩天時間用於“停泊”,等待最佳時機。深空探測領域亦是如此。這種任務往往耗時不菲、代價巨大,為了最大限度確保任務成功率,採用停泊軌道進行過渡是很常見的步驟。
“天問一號”於2月10日近火制動、成功進入了週期約10個地球日的低傾角大橢圓環火軌道,隨後於2月15日遠火點機動調整軌道傾角,成功進入了能探測火星全球的高傾角橢圓環火軌道,然後就是本次進入停泊軌道的操作,多個操作確保了環繞器的穩定運行和後續的對火觀測。
早在“嫦娥一號”任務時,停泊軌道就已經運用
預計將於5月在火星着陸
目前,天問一號探測器已在停泊軌道運行近兩個月。在停泊軌道運行期間僅需進行少量的軌道維持,即可保證探測器每兩個火星日就可以對預定着陸區開展一次詳查。在停泊軌道運行期間,當探測器經過預定着陸區上空時,會利用中分辨率相機、高分辨率相機、光譜儀等載荷設備對預定着陸區進行詳查,主要探測預定着陸區的地形、地質、地貌以及是否存在沙塵暴等環境條件,為着陸巡視器的安全着陸做好準備工作。詳查工作需要探測器儘可能多地飛過預定着陸區。
國家航天局探月與航天工程中心副主任劉彤傑在去年接受採訪時表示,經過漫長的飛行後,天問一號預計將於明年5月份在火星北半球的烏托邦平原着陸。地質學家認為那裏很可能是一個古海洋所在地。
在經過3個月左右的詳細勘察後,環繞器將進行一定軌道調整並與着陸器/巡視器組合體擇機分離,後者開始獨立的約7分鐘火星着陸過程。由於火星和地球之間的漫長距離導致幾十分鐘通信時延,航天人不可能控制着陸過程,而必須讓着陸器全自主完成這“黑色七分鐘”旅程。
3月4日,國家航天局正式公佈首批“天問一號”拍攝的全色圖像,分辨率約0.7米,成像區域內火星表面小型環形坑、山脊、沙丘等地貌清晰可見
資料來源:國家航天局、中國航天報