據(jù)國家航天局消息，根據(jù)遙測數(shù)據(jù)判斷，5 月 22 日 10 時(shí) 40 分，“祝融號(hào)”火星車已安全駛離著陸平臺(tái)，到達(dá)火星表面并開始巡視探測。
此前在 5 月 15 日，相關(guān)科研團(tuán)隊(duì)根據(jù)“祝融號(hào)”火星車發(fā)回遙測信號(hào)確認(rèn)，“天問一號(hào)”著陸巡視器已成功著陸于火星烏托邦平原南部預(yù)選著陸區(qū)，這意味著中國首次火星探測任務(wù)著陸火星取得圓滿成功。
“天問一號(hào)”任務(wù)的科學(xué)目標(biāo)是研究火星形貌與地質(zhì)構(gòu)造特征、火星表面土壤特征與水冰分布、火星表面物質(zhì)組成、火星大氣電離層及表面氣候與環(huán)境特征、火星物理場與內(nèi)部結(jié)構(gòu)等。
圖 | “祝融號(hào)”火星車已到達(dá)火星表面并開始巡視探測（來源：國家航天局）
“天問一號(hào)”到達(dá)火星后都做了哪些工作？
中國首次火星探測任務(wù)“天問一號(hào)”火星探測器于 2021 年 2 月 10 日成功進(jìn)入環(huán)火軌道，成為中國第一顆人造火星衛(wèi)星，實(shí)現(xiàn)了 “繞”、“著”、“巡” 中第一步 “繞” 的目標(biāo)。經(jīng)過 3 次近火制動(dòng)，2021 年 2 月 24 日，天問一號(hào)火星探測器成功進(jìn)入停泊軌道，并在停泊軌道運(yùn)行了約 3 個(gè)月的時(shí)間。
著陸巡視器于 2021 年 5 月 15 日成功落火。但是為什么要苦苦等待 3 個(gè)月之久才實(shí)施落火？
在這 3 個(gè)月時(shí)間里，“天問一號(hào)”一直在停泊軌道繁忙的工作。停泊軌道并不是最終飛行軌道，它只作為中間過渡，讓探測器做好全面準(zhǔn)備，以便擇機(jī)進(jìn)行軌道轉(zhuǎn)移，并最終釋放著陸巡視器。這就好比一輛汽車在進(jìn)停車位前，必須先沿著一條停車軌跡緩慢行駛，最終安全無虞完成停車。
在停泊軌道 3 個(gè)月的飛行非常必要，中國首次火星探測任務(wù)就提出要實(shí)現(xiàn) “繞”、“著”、“巡” 三大工程目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)起來可謂難度巨大。一方面，環(huán)繞器是整個(gè)任務(wù)的基礎(chǔ)，必須確保它的成功，僅有它能通過大口徑天線直接與地球聯(lián)系，中繼并轉(zhuǎn)發(fā)著陸器和巡視器的信號(hào)。
它攜帶了 7 臺(tái)核心科研儀器，包括離子與中性粒子分析儀、能量粒子分析儀、次表層探測雷達(dá)、礦物光譜分析儀、磁強(qiáng)針、高分辨率相機(jī)、中分辨率相機(jī)，能高瞻遠(yuǎn)矚全方位研究火星。
另一方面，由于中國對(duì)火星的了解還不盡詳細(xì)，著陸地烏托邦平原的最新地形、地貌和氣象條件等，也可能與已掌握的科研成果有一定出入。“天問一號(hào)”探測器必須對(duì)著陸地進(jìn)行詳細(xì)勘察后，才能確保著陸成功。
在這 3 個(gè)月內(nèi)，“天問一號(hào)”環(huán)繞器所搭載的 7 臺(tái)科學(xué)儀器全部開機(jī)，緊張忙碌地開展探測工作。其中最?yuàn)Z人眼球的是高分辨率相機(jī)和中分辨率相機(jī)所拍攝的多批次全色圖像。這些圖像內(nèi)，火星表面的小型環(huán)形坑、山脊、沙丘等地形地貌清晰可見。停泊軌道的周期為 2 個(gè)火星日，也就是每隔兩天環(huán)繞器就會(huì)抵達(dá)近火點(diǎn)。
近火點(diǎn)距離火星僅 280 公里，這時(shí)高分辨率相機(jī)和中分辨率相機(jī)對(duì)著陸地烏托邦平原的地形地貌進(jìn)行精確成像，為著陸巡視器篩選出最理想的著陸點(diǎn)。最終的著陸成功跟這兩臺(tái)相機(jī)的出色表現(xiàn)是密不可分的。
高分辨率相機(jī)和中分辨率相機(jī)取得的科學(xué)成果，不僅讓“天問一號(hào)”探測器成功落火，還將幫助全世界科學(xué)家了解火星的地貌變遷，對(duì)了解火星這顆紅色星球的演化歷程具有重大科學(xué)意義。
圖 | “天問一號(hào)”探測器拍攝的高清火星影像圖（來源：國家航天局）
“天問一號(hào)”探測器的停泊軌道和最終的工作軌道都采取大橢圓極地軌道，這意味著環(huán)繞器每次環(huán)繞火星都采取時(shí)遠(yuǎn)時(shí)近，經(jīng)過南北兩極全球覆蓋的策略，這樣“天問一號(hào)”所攜帶的磁強(qiáng)計(jì)、離子與中性粒子分析儀、能量粒子分析儀等儀器，能在多種經(jīng)度、緯度和高度詳細(xì)分析火星的大氣、電離層、磁場和火星附近的行星際環(huán)境。
它的次表層探測雷達(dá)能通過刺穿火星淺層土壤，了解火星表面和淺層地表的結(jié)構(gòu)、組成成分和電磁特性等。礦物光譜分析儀則負(fù)責(zé)探尋火星的礦藏、研究火星整體化學(xué)成分與演進(jìn)歷史，探查火星上各種資源的分布，這些科學(xué)儀器正在為火星做著全方位的掃描。
“天問一號(hào)”抵達(dá)火星 3 個(gè)多月，許多數(shù)據(jù)還在源源不斷地采集與傳回。中國航天人對(duì)火星的肖像畫正在變得愈發(fā)立體細(xì)致。隨著科研成果不斷取得，中國航天人用自己的實(shí)力，給出了天問、問天的最好答案。
外媒關(guān)注中國太空探索
5 月 15 日，“天問一號(hào)”火星探測器成功著陸火星。多家外媒及科學(xué)雜志對(duì)于這一創(chuàng)造歷史的創(chuàng)舉進(jìn)行了積極評(píng)價(jià)。
《紐約時(shí)報(bào)》指出，中國已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了只有美國和蘇聯(lián)做過的事情成功登陸火星。還介紹了中國的火星任務(wù)以一首經(jīng)典詩歌《天問》作為命名，以及火星車以中國火神“祝融”命名等細(xì)節(jié)。
英國《自然》雜志刊發(fā)了《為什么中國火星探測器的著陸點(diǎn)讓地質(zhì)學(xué)家們興奮不已》的長文，其中多名科學(xué)家表示了對(duì)于“祝融號(hào)”火星車旅程的好奇。
澳大利亞廣播公司將中美兩國的火星探測器進(jìn)行了一個(gè)整體比較，并稱“祝融號(hào)”在著陸時(shí)采用了目前應(yīng)用最廣的反推懸停式著陸方案，這種方案雖然對(duì)地形要求較高，但技術(shù)的安全性也同樣較高。
火星探測風(fēng)險(xiǎn)高、難度大，探測任務(wù)面臨著行星際空間環(huán)境差、火星大氣稀雹地形地貌嚴(yán)峻等挑戰(zhàn)，同時(shí)受遠(yuǎn)距離、長時(shí)延的影響，著陸階段存在環(huán)境不確定、著陸程序復(fù)雜、地面無法干預(yù)等難點(diǎn)。
概括來說“天問一號(hào)”任務(wù)突破了第二宇宙速度發(fā)射、行星際飛行及測控通信、地外行星軟著陸等關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了中國首次的外行星著陸，是中國航天事業(yè)發(fā)展的又一具有重大意義的里程碑。
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