收藏文章 楼主
美国毅力号成功发射了,为何能比中国天问一号提前3个月着陆火星?
网友【发现了】于【太平洋时间 2020-07-31 01:13:11】分享在【时代发展的印记】版块    2522    1    1

2020年7月30日,“毅力号”火星车已经成功完成了所有的发射和入轨步骤,开始向着火星前进。

网友分享在meiguo.com上的图片

此前,“毅力号”运载火箭宇宙神5 541型运载火箭(Atlas V 541)频繁出现问题,发射时间先后推迟到7月20日和7月22日,最后再推迟到7月30日。

网友分享在meiguo.com上的图片

美国自己都有点担心,是不是会赶不上火星发射窗口,因为火星和地球都围绕太阳旋转,周期不同,之间的位置和距离不断变化,而火星探测器一般都采用霍曼转移轨道(或译为郝曼转移轨道,Hohmann transfer orbit)到达火星,这是一种变换太空船轨道的方法,它以太阳为其中一个焦点的椭圆轨道,与低轨道(地球轨道)和高轨道(火星轨道)都相交。

当地球运行到霍曼转移轨道的近日点,飞行器启动发射,加速离开低轨道;而当火星运行到霍曼转移轨道的远日点,飞行器启动转移,加速进入高轨道。这样火星探测器途中只需两次引擎推进,相对地节省燃料。

网友分享在meiguo.com上的图片

飞行器必须在精确的时间窗口内发射,才能恰好在霍曼转移轨道的远日点和火星相遇,被火星引力捕获。一旦错过火星发射窗口,那么就要等待下一次机会了。

而在今年的窗口期,阿联酋的“希望号”率先出发,中国“天问一号”紧随其后,美国的“毅力号”则赶上了窗口期尾巴。这是人类航天史上,罕见的三个国家都是开启火星探测任务。

网友分享在meiguo.com上的图片

尽管比“天问一号”晚发射,但是“毅力号”却要比“天问一号”早3个月登陆火星,这究竟是什么原因呢?

其实和两者执行的航天任务相关,中国此次将用一次发射同时完成环绕、着陆、巡视(探索)3 种探测目标。

绕:轨道器环绕火星进行探测;落:着陆器软着陆于火星表面进行固定位置的地面探测、巡:巡视器(火星车)在火星表面进行不固定位置的巡视探测。

网友分享在meiguo.com上的图片

尽管美国进行过22次探测火星任务,其中8次火星登陆任务全部成功,迄今为止,成功登陆火星的探测器有8个:海盗一号、海盗二号、探路者、机遇号、勇气号、凤凰号、好奇号、洞察号,均为美国研制。但是美国从来没有尝试单次探测器同时完成环绕、着陆、巡视(探索)3 种探测目标。

此次美国毅力号也是直接进行登陆任务,所以在到达火星轨道之后,择机进行登陆,而中国“天问一号”则还要进行环绕探测任务,

天问一号环绕器(轨道器)在环绕火星探测期间,可以采集海量数据,全方位研究火星的磁场、大气层、重力场、水、浅层土壤等方面,将提供海量的数据,丰富我们对火星的认知。

网友分享在meiguo.com上的图片

中国没有选择和欧洲登陆火星的做法,就是在星后立即分离,着陆部分并不进入环绕火星轨道,虽然可以大大降低环绕器的制动变轨压力,但是因为给着陆留下的选择窗口太短,最终都着陆失败。

所以天问一号的三个部分(着陆器、巡视器、环绕器)将会整体进入环绕火星的大椭圆轨道中,最不追求追求更消耗推进剂的圆形轨道,从而最大限度节省推进剂,这样,在接下来的2个多月时间里,环绕器通过自身的7个有效载荷,认真研究火星表面的情况,反复确认着陆地点和最优着陆窗口,从而更好保障登陆器可以更好登陆。 此外,环绕器还能起到至关重要的信号中继作用,服务于降落在火星表面的着陆器和巡视器。这也是为什么中国“天问一号”要比“毅力号”晚登陆火星的原因。

网友分享在meiguo.com上的图片

此次“毅力号”火星车不仅携带了一辆无人直升机,还携带了共计23台照相机、火星制氧实验装置等,所以除了经费燃烧之外,体重也爆表,这台火星车重1025公斤,3米长,2米7宽,2米2高。可以说是类探测火星历史上最贵和最复杂的一辆火星车!

因为太重了,所以它的降落方式也有些特别,被称为“空中吊车”技术:

一个防热罩和降落伞将会减慢“好奇”号的下降速度。随后它会抛掉防热罩,接着在1500米的高度上与降落伞分离,留下探测车系在下降级的底部,下降级启动8台火箭引擎,载着探测车盘旋下降。接着“空中吊车”登场了:下降级放下系绳,使探测车缓缓向地面降低,同时车轮和车底支架展开,最后车轮安全触地。“好奇”号切断与母船之间的系绳,下降级随后倾斜一个角度,离开探测车,向数百米外的远处迅速飞去,直到燃料耗尽坠地。

简单来说,相当于把一辆小轿车从迪拜塔精准地扔进了停车位,而且毫发无伤。难度系数可想而知。

网友分享在meiguo.com上的图片

因为“天问一号”没有这么重,根据“天问一号”探测器主体部分配置的着陆腿来看,中国则选择了更为成熟的“小心谨慎”伸腿式着陆,配有着陆腿的探测器,一般还带有反推发动机——通俗地讲,就是一边朝地面喷气,一边小心地探腿落地。这种着陆方式精度最高,可以精确地在预定地点软着陆,在航天探测器中应用最广泛,尤其是大型探测器在月球、火星上着陆,需要释放月球车、火星车,多数都用这样的方式。

中国火星探测器共有五大科学目标:

(1)绘制火星形态和地质结构图;

(2)调查火星表面的土壤特征和水冰分布;

(3)分析火星表面的物质组成;

(4)测量电离层和火星地表气候及环境特征;

(5)探索火星的物理场(电磁场、引力场)和内部结构。

网友分享在meiguo.com上的图片

而毅力号的难度就比较大,分别是:

1、探测火星生命

2、采集火星土壤,为后续带回任务作准备

3、在火星制备氧气,为火星载人登陆作准备。

不管怎么样,希望今年发射的火星探测器都能够圆满完成任务。

网友分享在meiguo.com上的图片

出处:头条号 @胖福的小木屋

meiguo.com 发布人签名/座右铭这家伙浪费了“黄金广告位”,啥也没签!
大家都在看
楼主新近贴
回复/评论列表
默认   热门   正序   倒序
meiguo.com 创始人

emotion

1   2020-07-31 01:13:11  回复

回复/评论:美国毅力号成功发射了,为何能比中国天问一号提前3个月着陆火星?

暂无用户组 升级
退出
等级:0级
美果:
美过
精华推荐
  1. “中美战争”爆发可能性的靠谱分析
  2. 从移民史,看美国国力的兴衰史!
  3. 特朗普政府的“昔日红人”咋都不见了?谁最惨?
  4. 伊万卡在街头当志愿者被认出:身着白上衣、紧身裤,戴着花口罩!
  5. 黎巴嫩的贝鲁特港发生大爆炸:现场至少73人死亡,超3000人受伤!
  6. dream away ≠ 失去梦想
  7. 中国人视角是这样看美国的
  8. 用英文怼过去“别废话”的几种表达
  9. 95后美籍女孩到中国义务寻亲,大伙帮帮她吧!
  10. 北京宝妈带娃在国外旅居近两年,最后选择了回海淀上学!
  11. 胡锡进点赞“中国关闭美国驻成都领馆”
  12. 五万美元一年的美国网课
  13. 中国外交部汪文斌:美国政府要求中方关闭🇨🇳驻休斯顿总领馆,中方将对等反击!
  14. 只追美剧的都来追中国剧了!《三十而已》究竟火到了什么程度?
  15. 听说了吧?李登辉竟然死了,没等到“祖国统一”就死了!
  16. 要想改变美国的外交政策,除非拜登当选新一任总统?
  17. 2020年人口普查:美国人口3.3亿
  18. 为何🇨🇳休斯顿总领馆遭遇“🇺🇸政府关门令”?当年首个总领馆为何选址休斯顿?
  19. 纵观“一直以来”的美国与中国
  20. 美国亚裔家庭的后代要成“人中精”要付出的血泪汗
  21. 出国留学为了啥?中国孩子是否还应该出国留学?
  22. 奥巴马如何成就了特朗普的?权威分析来了!
  23. 中美关系“旧秩序”崩塌原由
  24. TikTok在美国如何“走到尽头”的?

美国动态 站内搜索 美果转盘 美果商店

Your IP: 34.200.222.93, 2020-08-11 23:27:11

Processed in 0.65163 second(s)

头像

用户名:

粉丝数:

签名:

资料 关注 好友 消息
已有0次打赏
(1) 分享
分享
取消