火星是太阳系八大行星之一,是太阳系由内往外数的第四颗行星,属于类地行星,直径约为地球的一半,自转轴倾角、自转周期均与地球相近,公转一周约为地球公转时间的两倍。火星有稀薄且不稳定的大气,成分以二氧化碳为主。地表呈橘红色,遍布撞击坑、峡谷、沙丘和(lì)________石。火星没有稳定的液态水,但以往的探测发现了存在水的证据。
火星探测是当前行星探测的重点目标。从20世纪60年代人类首次开展火星探测开始,截至目前,人类已进行47次火星探测活动。火星,成为人类探测时间最长、次数最多、参与国家最多的一颗行星。但是,火星探测任务的成功率却一直不高,其中着陆任务风险更高,成功率仅为45%。目前只有美国和中国掌握了火星软着陆技术。
2020年7月23日,我国在文昌航天发射场,用长征五号遥四运载火箭成功发射“天问一号”探测器,火箭飞行2000多秒后,成功将探测器送入预定轨道。“天问一号”穿越云霄天际,向火星进发,迈出了我国开展行星探测的第一步,拉开了向更遥远的深空探测的序幕。
“天问一号”探测器由中国空间技术研究院研制,负责执行中国第一次自主火星探测任务。探测器总质量约5吨,由环绕器和着陆巡视器组成,着陆巡视器包括进入舱、火星车。“天问一号”飞行路径超过4亿公里,是地月距离的1000倍。在这条孤寂、漫长的“行星际公路”上,探测器的重要组成部分环绕器充当飞行器,它携带着陆巡视器,以近10万千米1小时的速度,飞行大约7个月,抵达火星轨道。
“天问一号”飞抵火星,肩负哪些任务呢?它要探测三大科学问题:火星生命活动信息,火星的演化以及与类地行星的比较研究,探讨火星的长期改造与建立人类第二个栖息地的前景。“天问一号”探测的科学目标是:火星形貌与地质构造特征,火星表面土壤特征与水冰分布,火星表面物质组成,火星大气电离层及表面气候与环境特征,火星物理场与内部结构。
当初与“天问一号”同时期发射的,还有美国“毅力号”以及阿联酋“希望号”火星探测器,也均在今年2月份抵达了火星轨道。阿联酋“希望号”不在火星着陆,它的任务只是绕火星轨道运行至少一个火星年,收集的数据预计在9月份陆续传回地球。美国“毅力号”肩负着寻找火星古老生命迹象的任务,它是(qì)________今为止着陆于另外一个星球最大、最先进的探测器。“毅力号”还携带一架无人机,实现了无人机在另一个星球上首次飞行。
“天何所沓?十二焉分?日月安属?列星安陈?”2000多年前,伟大的诗人屈原对浩瀚宇宙发出惊天之问。千百年来,宇宙之“问”,牵引着人类涌动不止的好奇心,记录着探索太空的艰辛历程,也印刻着追求真理的坚韧笃定。
(取材于冯华、余建斌等的相关文章)
材料二
2021年5月15日,距离地球3.2亿千米之外,“天问一号”探测器成功实现火星表面软着陆,稳稳落在乌托邦平原南部预选着陆区,实现了我国首次地外行星着陆,成为中国航天事业发展中又一重要里程碑。
2020年7月23日,“天问一号”飞向遥远深空。它按照预先设计的精准轨道,在浩渺无垠的太空中飞行了202天,终于在2021年2月10日成功实施火星捕获 , 从地火转移轨道进入到环火轨道,成为我国第一颗人造火星卫星。火星捕获是火星探测任务中技术风险最高、最为关键的环节之一。在探测器从地球飞向火星的过程中,能够被火星引力捕获,形成环绕轨道的机会只有一次。
探测器,即携带着陆巡视器的环绕器,进入环火轨道后,又经过几次轨道调整,于2月24日成功进入“火星停泊轨道”。在火星停泊轨道,环绕器针对预定着陆区的地形地貌以及天气等情况,开展了约3个月的环绕探测,为着陆巡视器安全登陆做好准备。5月15日凌晨1时许,“天问一号”探测器在火星停泊轨道实施降轨,降至“火星进入轨道”,自主完成环绕器与着陆巡视器的分离。继而环绕器升轨返回停泊轨道,变身通信器,建立起火星车与地球之间的中继通信。为期约3个月的中继通信任务完成后,将在近火点进行制动降轨,进入“科学探测轨道”,变身探测器,运行一个火星年,执行火星全球遥感探测任务。
和环绕器告别后,着陆巡视器准备登陆火星。这是探测中难度最大、风险最高的阶段,人称“黑色七分钟”,“天问一号”降落过程历时约9分钟。“天问一号”采用弹道—升力式方案进入火星大气层,通过高速气动减速、降落伞减速和动力减速等手段,又继承了嫦娥探测器悬停、避障等技术,在缓冲机构的保护下,抵达火星表面。中国航天器首次登陆火星,就平安过关,令世界惊叹!
“天问一号”成功着陆后,进入舱将着陆信息通过环绕器转发地面。进入舱和火星车先后完成坡道及太阳翼天线展开。一切准备就绪后,火星车自主驶离着陆平台,开展区域性、精细性的巡视探测。按任务要求,它拥有90个火星日的设计寿命。火星车在4月份被命名为“祝融号”。祝融是中国上古神话中的火神,火的应用驱散黑暗,带来温暖,促进了人类文明的发展。“祝融”号寓意点燃中国星际探测的火种,寄寓人类对浩瀚星空、宇宙未知的持续探索和自我超越之志。“天问一号”通过一次发射,实现“绕、着、巡”三大任务,这在世界航天史上尚属首次。
据悉,我国计划在2030年开展第二次火星探测任务,也会继续推动小行星探测和木星、土星等更远星球的探测工程。
(取材于新华网、澎湃新闻、《人民日报》的相关文章)