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焦点访谈“天问一号”要成功奔向火星,还得闯多少关?

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央视网消息(焦点访谈):2020年7月23日12时41分,在海南文昌航天发射场,长征五号遥四运载火箭将我国首次火星探测任务“天问一号”探测器送往太空。天问奔火,迈出了我国自主开展行星探测的第一步。一切顺利的话,“天问一号”将在太空中飞行大约7个月后到达火星附近,通过“刹车”完成火星捕获,进入环火星轨道,并择机开展着陆、巡视等任务,进行火星科学探测。

7月23日中午,长征五号火箭搭载着“天问一号”火星探测器在发射升空2000多秒后达到每秒11.2千米的速度,探测器与火箭顺利分离。

这是我国火箭迄今为止飞出的最快速度,也是航天器要摆脱地球引力,进入太阳系的最小速度。不过要把探测器成功送入火星轨道,速度达标只是最基本的要求。由于火星和地球都在绕着太阳公转,速度并不一致,因此,两颗星球之间的相对位置经常在变动。距离最远时超过4亿公里,最近时也有5500万公里,当地球和火星都绕行到太阳的同一侧时,距离相对较近,适合发射火星探测器。今年的7月下旬到8月上旬正是这样一个最佳窗口期,一旦错过,只能等2022年才能再有机会。为了保证在这段时间将探测器准确发射入轨道,要做好万全的准备。

中国航天科技集团一院长征五号运载火箭副主任设计师刘秉说:“地球和火星之间的相对位置是实时在变化的,在打靶的时候是打的一个移动靶,差之毫厘,谬之千里,要求准确度非常高。在以往发射任务中直接向火箭的计算机注入一条轨道参数就可以了,现在是每天都有3条轨道,可以实现连续14天都有发射机会,这样的话就是42条轨道。”

42条发射轨道,最终的目的都是要把探测器从地球运行的轨道送入火星运行的轨道,选择的并不是距离最短的路线,而是最节省燃料的路线。火箭把探测器发射送入空中、甩到地火转移轨道后,地面控制人员不断调整火星探测器的飞行方向,逐渐靠近火星,并最终到达火星。

刘秉说:“就像两辆并行运行的车一样,相当于我们把飞行器从地球这辆车上发射到火星这辆车上,火星探测器具备中途修正,主动调整自己轨道的能力,快到火星这辆车的时候,火星这辆车刚好也出现在了这个位置。”

火星自古就是人类观察天象时最重要的观测对象之一,因为与其他星球相比,颜色呈暗红色,且在空中的位置时常变动,东西方都一度对火星敬而远之。但随着天文学的不断发展,科学家们却发现,火星并非不可捉摸,在整个太阳系中,火星是与地球环境最相似的行星,也是最有可能有生命存在的行星。随着科技的不断进步,从上世纪60年代起,人类开始了利用航天器实地探索火星的旅程。

1960年,苏联发射了人类第一个火星探测器“火星1A号”。