你好火星,我是祝融
在中國神話體系中,祝融是為華夏民族傳下火種的創(chuàng)世祖神之一,教會了古人學(xué)會用火。中華文化源遠流長,這個充滿文化色彩的稱號,在全網(wǎng)投票中脫穎而出,成為中國首個火星車的大名。天問,問天!祝融,探火!中國航天在用極致的浪漫組合將神話變成現(xiàn)實。2021年2月10日19時52分,天問一號環(huán)繞器攜帶著陸巡視組合體,成功切入環(huán)繞火星軌道并成為火星的一顆人造衛(wèi)星。2021年5月15日,在經(jīng)歷了296天的太空之旅后,天問一號火星探測器所攜帶的祝融號火星車及其著陸組合體,成功降落在火星北半球的烏托邦平原南部,實現(xiàn)了中國航天史無前例的突破:天問一號,成為中國首顆人造火星衛(wèi)星。祝融號,成為中國首個火星巡視器(火星車)!
火星是地球的近鄰,與地球同為巖質(zhì)行星,元素組成和基本結(jié)構(gòu)與地球相似,它的成長與演化歷史也揭示著地球的過去和未來。祝融號選擇的著陸區(qū)是高度較低的烏托邦平原,總著陸時間在9分鐘左右,也被叫做“恐怖九分鐘”。這是因為:火星雖是近鄰,但與地球的距離在5500萬千米到4億千米之間變化,遠超月球。這不僅意味著一次火星探測任務(wù)動輒需要飛行7-11個月,還意味著從地球上發(fā)出信號與火星通信,至少需要6-45分鐘的雙向通信時延?;鹦谴髿庀”?,引力較小,整體著陸過程僅持續(xù)數(shù)分鐘,期間根本不可能在地球上進行控制,這個過程必須依靠著陸組合體獨立自主完成。當(dāng)?shù)厍蛏系暮教烊送ㄟ^精確計算得知祝融號正在火星獨立完成各項著陸操作、卻不得不耐心等待信號回傳時,這種焦急的體驗不可謂不“恐怖”。
著陸期間,祝融號到底經(jīng)歷了什么?在最終確認開始著陸指令后,著陸巡視組合體會與天問一號環(huán)繞器分離,開啟獨立著陸之旅。期間姿態(tài)控制發(fā)動機工作,嚴格控制著陸軌跡角度與方向。沖入火星大氣后,5千米/秒級別的速度依然導(dǎo)致稀薄的大氣沖擊和摩擦產(chǎn)生了巨大的震動和熱量,足以融化大部分金屬。通過隔熱大底和多種散熱手段,著陸巡視組合體的溫度依然能保持常溫。期間速度驟降到數(shù)百米/秒,巨大的降落傘在火星上空約10千米的高度打開,如圖所示。隨著速度的迅速降低,已經(jīng)被燒蝕得不成樣子的隔熱大底沒有存在的必要了,對這一功臣的“回報”是:它將被拋離并直接脫落在火星表面。此時,暴露出來的底部雷達和工程相機等立即開始急速工作,緊盯目標(biāo)著陸區(qū)域,分析與預(yù)計的匹配程度,讓控制導(dǎo)航計算機快速解算最佳著陸方案。初步選定期間,速度已經(jīng)降至100米/秒以內(nèi),降落傘功成身退,此時才是大戲上演的時刻。
著陸巡視組合體依靠底部強大的反沖火箭工作開始減速,如圖所示。各種傳感器進一步仔細檢查地面情況,避免亂石堆、斜坡、溝谷的特殊地貌,找尋最佳著陸角度和姿勢。隨著速度進一步降低至懸停避障狀態(tài),著陸巡視組合體近距離火星表面數(shù)米高。最后階段火箭停止工作,盡力減少火箭工作揚起沙塵等因素對它們的影響,著陸巡視組合體成功降落火星表面。
天問一號探測火星,祝融號著陸火星,不僅是中國航天工程任務(wù)難度的新突破,更是我國在行星科學(xué)領(lǐng)域的史無前例突破。2000年前,屈原在長詩《天問》中發(fā)出的“九天之際,安放安屬?”和“日月安屬,列星安陳?”的曠世之間。2000年后,中國航天人要用實際行動給出解答:天問,問天!第一站就是火星,未來,還有更多的下一站來解答古人的疑問。
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