中美阿三國探火演義進入最后倒計時,去年7月20日打頭陣發(fā)射的阿聯(lián)酋希望號探測器距離插入火星軌道僅僅一天,鎖定2月9日午夜時分。去年7月23日重磅發(fā)射的中國天問一號緊隨其后,瞄準2月10日前后進入火星軌道。去年7月30日殿后發(fā)射的美國火星2020,預計十天后直接挑戰(zhàn)登陸,聚焦2月18日。
我們透過一系列數(shù)據(jù),來看看最近倒計時狀況如何?
▲目前來看,三大探測器狀況良好都很健康。此時此刻,希望號距離火星最近,僅有27萬公里;天問一號其次,僅有44萬公里;火星2020殿后還有230萬公里。
相對火星速度來說,希望號最快(9879公里/小時),火星2020飛得稍慢(9062公里/小時),天問一號最慢(8815公里/小時)。當然飛行速度是動態(tài)的,并非一直不變。
阿聯(lián)酋希望號
發(fā)射時間:阿聯(lián)酋時間2020年7月20日1:58,東京時間7月20日6:58,北京時間7月20日5:58
發(fā)射地點:日本種子島航天中心LA-Y1
運載火箭:三菱重工H-2A 202型火箭(F42:H-2A第42次飛行)
發(fā)射任務:希望號火星探測器(Hope Probe)探測器質量:1.35噸任務過程:希望號歷時7個月,跨越6000萬公里、飛行4.935億公里,瞄準北京時間2021年2月9日午夜時分~23:30進入火星引力捕獲軌道,動用近一半燃料用于減速插入軌道,持續(xù)反推大約30分鐘,從121000公里/時降至18000公里/時,目標插入一個大橢圓火星軌道(1000 x 49380公里,運行周期40小時);之后經過一系列操作、測試、驗證,逐步從捕獲軌道過渡至科學探測軌道(20000 x 43000公里,飛行周期55小時,傾角25度)。4~5月正式科學探測,一期探測兩年,二期擴展至2025年。
任務耗資:2億美元(同類探測任務最低之一)主要特點:
①有望成為第一顆真正的火星氣象衛(wèi)星,為科學家首次提供火星每年每季每天的全球氣候變化圖景。②阿拉伯國家伊斯蘭世界首個跨行星科學探測任務,也是阿聯(lián)酋推出2117火星定居計劃的起始點。③阿聯(lián)酋采用商業(yè)操作、國際聯(lián)合的快捷模式,探測器研制由美國出手相助,發(fā)射環(huán)節(jié)由日本提供服務,阿聯(lián)酋全程管理、參與、買單。
中國天問一號
發(fā)射時間:北京時間2020年7月23日12:41
發(fā)射地點:海南文昌航天發(fā)射場LC-101
運載火箭:中國航天科技集團研制長征五號火箭(火箭序號遙四Y4,胖五第4次飛行)
發(fā)射任務:天問一號火星探測任務(一顆火星軌道器、一架著陸器/一輛火星車)總質量:5噸(軌道器3.175噸,火星車240公斤,相當于毅力號1/4)
任務過程:太空飛行7個月,預計2021年2月10~11日前后進入火星捕獲軌道。之后部署火星軌道器(全稱火星全球遙感軌道飛行器),攜帶7款科學儀器+2臺相機,兼具軌道探測和中繼通信,任務期至少一個地球年。天問一號在軌運行約三個月后,計劃今年5月著陸器挑戰(zhàn)登陸,瞄準著陸于高緯度地帶的烏托邦平原。成功著陸后再部署火星車。中國首輛火星車(目前尚未最終命名)攜帶6款科學儀器,具備火星表面探測、地下探測、磁場探測、火星氣象監(jiān)測等能力,任務期90個火星日。
任務耗資:不詳主要特點:
①中國首次獨立火星探測任務,也是首次部署行星際探測器任務。在此之前,2011年中國螢火一號曾搭乘俄羅斯福布斯-土壤探測任務試圖首次探測火星,由于火箭轉軌失敗導致任務挫敗。②天問一號有望一次性完成繞、落、巡三項工作。如果成功,這將是世界上首次探索火星就一舉完成軟著陸的壯舉。③天問一號主要使命:實地收集第一手火星信息資料;尋找火星生命存在跡象;探測火星自然資源。后續(xù)任務:天問二號采樣返回火星任務,計劃2028年發(fā)射。
美國毅力號+機智號
發(fā)射時間:美東時間7月30日7:50,北京時間7月30日19:50
發(fā)射地點:美國佛州卡納維拉爾角41號發(fā)射位SLC-41
運載火箭:ULA聯(lián)合發(fā)射聯(lián)盟的阿特拉斯5型火箭(541)發(fā)射任務:火星2020(毅力號火星車+機智號直升機)
探測器質量:4.1噸任務過程:太空飛行為期7個月,預計2021年2月18日進入火星軌道后直接著陸于杰澤羅隕石坑。毅力號火星車有望成為NASA成功部署的第5輛火星車,比好奇號重17%,重達1噸多,攜帶8組科學儀器,裝備23個攝像頭,保存41個火星樣本,自帶麥克風,首次進行火星聲音采集。裝備110瓦核動力電池,至少持續(xù)供電14年。毅力號火星車任務期至少1個火星年(687個地球日)。與毅力號火星車一同發(fā)射的直升機Ingenuity機智號/獨創(chuàng)號,將成為首架行星探測直升機。有望在火星工作30個火星日(31個地球日)進行5次探測,智能化獨立探測的同時,也為毅力號火星車規(guī)劃最佳探測路線,還會為下一代探測直升機積累更多經驗。
任務耗資:27億美元主要特點:
①首次部署行星探測直升機,構建火星探測車+探測直升機全方位、立體化探測模式。
②首次進行就地取材實地試驗,利用火星制氧實驗設備(MOXIE)試圖在火星制造氧氣。
③首次進行火星聲音采集。
④NASA動用最尖端的探測技術找到火星生命的最直接證據(jù)。作為現(xiàn)役火星車好奇號的升級版,毅力號將進一步尋找火星生命跡象,探測火星地質、環(huán)境條件,存儲火星樣本,為后續(xù)樣本返回任務做準備。后續(xù)任務:NASA與ESA聯(lián)手計劃2026年發(fā)射火星后續(xù)任務,提取毅力號采集火星樣本2031年返回地球。如果成功,這將是人類首次主動采集/帶回火星第一手樣本。
火星時代未來已來
火星是除了月球之外,人類熱情最大、探測和嘗試登陸任務次數(shù)最多的外星球,也是最有希望、最有條件讓人類首先登陸的行星,更是人類成為跨行星物種,建立跨行星文明的首選星球。迄今為止人類共執(zhí)行過47次火星探測任務,包含58個探測器任務,其中19次任務成功,3次正在進行中,25次失敗,成功率只有43%,遠低于探月任務成功率53%。如果中美阿三國探火任務全部成功部署的話,火星世界一下子將會熱鬧不少——新增兩輛火星車:毅力號火星車、中國火星車;新增兩顆火星軌道探測器:中國火星全球遙感軌道飛行器、阿聯(lián)酋希望號火星探測器。再加上一架史無前例的機智號直升機。
屆時,2021年火星表面正常運行的會有3輛火星車:好奇號、毅力號、中國火星車?;鹦擒壍郎蠒?顆探測器持續(xù)工作:NASA奧德賽、ESA火星快車、NASA火星勘察軌道器、NASA火星大氣與揮發(fā)物演化任務探測器、歐俄ExoMars探索火星生命微量氣體軌道器、印度曼加里安火星軌道器、中國火星全球遙感軌道器、阿聯(lián)酋希望號火星探測器。如今,這顆紅色星球從未如此地接近我們地球人。探索火星,從科幻作品到發(fā)射探測器,再到載人登陸計劃,從天馬行空到火星科學,再到火星時代前奏??梢灶A見,火星作為人類最想登陸的行星,各大國爭相逐鹿的新目標,必將是太空探索的下一個制高點。探索火星的過程將會提升人類文明,認清宇宙與生命的意義,還會促成一系列副產品與文明成果,讓眼前的人類社會受益,其深遠意義必將超過阿波羅登月。期待火星時代盡早到來,人類第二個家園星球越來越親切,越來越宜居。
三體引力波