祝融号火星车是我国的第一辆火星车,2021年2月10日搭载天问一号火星探测器抵达火星,5月15日,跟随天问一号着陆巡视器软着陆于火星乌托邦平原。5月22日祝融号火星车驶离着陆平台,到达火星表面,开始巡视探测。
祝融号火星车搭载了6台科学载荷,登陆火星后,通过火星车上的设备,探测火星车巡视区的形貌和地质构造,探查火星车巡视区的土壤结构(剖面)探测和水冰,表面元素、矿物和岩石类型,以及探测火星车巡视区的大气物理特征与表面环境等。
在工作期间,祝融号行驶了近2000米,留下了近4000个“中”字,获得了大量珍贵原始数据。据专家介绍,火星车轮上印有“中”字印志,火星车每走一米有两个中字,所以火星车行走近2000米就有4000个中字。
这个"中"字不仅具有纪念意义,还有技术含义,可以根据字与字的间距判断火星车是否有打滑的风险!
祝融号火星车仍未自主“苏醒”
祝融号火星车自2022年5月18日以来一直在火星表面冬眠,我国专家预计2022年12月,火星车在满足发电,温度两个特定指标条件后将会自主唤醒,并再次启动调查工作。
然而到目前我国还没有宣布与火星车建立联系,这让大家很担心,火星车是不是失联了。
外国媒体也是“幸灾乐祸”,热炒祝融号“失联”,称被“冻死了”。
祝融号火星车本来的设计寿命为3个火星月,相当于约92个地球日,而祝融号火星车在冬眠之前,在火星表面的工作已超300多个火星日(火星日大约和地球日一样长),已经超过设计寿命预期。不过还是希望它能够醒来,继续工作。
那么,我国为什么要探测火星,先简单回顾一下我国探测火星的历程。
火星探测任务立项
2016年1月11日,我国首次火星探测任务正式获得国家批准立项。
由中国空间技术研究院自主研制的探测器,命名为“天问一号”,用来探测火星任务。
天问的名称来源于中国古代爱国主义诗人屈原的长诗《天问》,表达了中华民族对真理追求的坚韧与执着,体现了对自然和宇宙空间探索的文化传承,寓意探求科学真理征途漫漫,追求科技不断创新永无止境。
天问一号任务
天问一号主要任务是实现火星环绕、着陆和巡视,在火星表面释放火星车,开展区域巡视探测。
天问一号构成
天问一号由环绕器、着陆器和火星车组成,总重量达到5吨左右。
天问一号组成示意图
截至2023年2月10日,环绕器在火星轨道执行全球遥感科学探测任务,已满两年,目前仍在工作,而祝融号目前则仍在“冬眠”。
天问一号奔向火星
2020年07月23日,天问一号探测器发射升空,开启火星探测之旅。
2020年07月27日,天问一号探测器在离地球约120万千米处获取了地月合影。
天问一号传回首张地月合影
2020年08月02日至2021年02月05日期间,进行了四次轨道中途修正,
最后一次在距离火星约220万千米处,获取了首幅火星图像。
传回首幅火星图像
2021年02月10日,经过202天4.75亿千米的深空飞行,进入火星轨道。
天问一号抵达火星
2021年05月15日,经过了近300天飞行、4亿千米的奔赴,天问一号探测器成功着陆火星乌托邦平原南部预选着陆区,在火星上首次留下我国的印迹,随后天问一号环绕器继续围绕火星运行。
探测器成功着陆
2021年05月22日,祝融号火星车成功驶上火星表面,开始巡视探测。
祝融号驶上火星表面
至此,天问一号一次性完成“绕、落、巡”三大任务,让世界震惊,这可是之前除美国外,还没有其他国家的火星着陆巡视器成功登陆,天问一号的成功,让我国成为世界上第二个独立掌握火星着陆巡视探测技术的国家。
对此,英国《自然》杂志评价称,中国“天问一号”能一次性完成“绕、落、巡”三大任务,创造新的历史纪录。
探测成果
截至2022年9月15日,天问一号环绕器已在轨运行780多天,火星车累计行驶1921米,完成既定科学探测任务,获取原始科学探测数据1480GB。
我国科学家利用“天问一号”火星探测任务获得的科学数据,揭示了现今火星浅表精细结构和物性特征,为深入认识火星地质演化与环境、气候变迁提供了重要依据。
我国的后续规划是火星取样返回,按照中国行星探测工程的整体规划,到2030年前后,中国将以火星探测为主线,开展小行星探测、火星取样返回和木星系探测等任务。
那么,我国为什么要探测火星?从如下几个方面看
1.火星轨道靠近太阳系的宜居带
什么是太阳系的宜居带?太阳系的宜居带,在金星轨道外缘到火星轨道外侧之间,地球几乎处在正中,位置是最合适的,而火星则在宜居带的冷边缘。
虽然金星是距离地球最近的行星,但金星上的环境非常恶劣,表面温度超过450℃,大气中主要是硫酸液滴,探测器很难在金星地表实现着陆。
火星最远距离地球为4.1亿公里,最近距离为5600万公里,轨道靠近太阳系的宜居带;火星的体积较小,大约只有地球的15%。
火星上有像地球一样的四季变化,有稀薄的大气,火星表面的平均温度大约为-55℃,夏季白天温度可达27℃,冬季夜晚温度低到-133℃。火星在各方面与地球更为接近,因此火星成为目前人类探索最多的行星。
2.有助于我们保护好地球
大量迹象表明,火星以前很有可能和现在的地球一样,表面有海洋,河床、湖盆,有浓厚的大气等,那个时候有可能存在有生命。只不过经过几十亿年的演化今天这个样子。
火星地表景象
于是有科学家认为,火星在一定程度上可以说是地球的“未来”。通过研究火星大气及天气的变化,来分析研究火星是否存在过生命与生命消失的原因,对研究地球自然演变和保护地球地质气候具有重大意义。也有助于加深对地球自身的理解,保护好我们的地球。
3.改造成为人类的第二家园。
现有的研究表明,火星的两极存在大量的固态水,并且火星的表面还有季节性的液态水。为探究火星上有无生命以及生命存在的形式类型提供了基础依据。
火星两极存在大量的固态水
未来人类也可以在火星上建造殖民地,甚至可以把火星改造成宜居的星球,成为人类的第二家园,不过,这可能需要上百至几百年,上千年的时间,随着科学的进步,一定能实现。
4.火星上有丰富的的资源。
通过前期火星探测器分析表明,火星有丰富的资源,火星的土壤主要元素是氧含量约占50%,铁为15%到16%,铝为2%,还有其它元素铜、钴、镍等。
火星整体呈橘红色
火星因为覆盖了大量的赤铁矿,这使得火星整体呈现为橘红色。
5.世界各国竞相探测火星
人类对火星的探测已有五十多年的历史,美国,苏俄是最多次探火活动的国家,包括日本,欧洲,印度都有探测火星活动。
实现火星环绕的国家
特别是美国,至今还有两部火星车“好奇”号与“毅力”号在火星上工作。不但如此,最近一次发射的月球车,还带有飞行器,像无人机一样,可以在火星上飞行。
美国火星上的飞行器
所以说,如果我国有能力而不进行火星探测,等到别人探火获得巨大利益时,我们只能干登眼,指望别人会无私分享,那是不可能的。
中国绕月探测工程、嫦娥一号卫星系统总设计师叶培建院士说:“宇宙就是个海洋,月亮就是钓鱼岛,火星就是黄岩岛,我们现在能去我们不去,后人要怪我们。别人去了,别人占下来了,你再想去都去不了。”
6.有助于促进科技的发展
人类作为一种智慧文明,有好奇心和探索未知的欲望,所以人类对未知的探索不会停止。
而火星就成为目前试验许多新技术的场地,通过对火星的探测,人类能够积累更多的航天技术,为将来的深空探测奠定技术基础。也可以把火星当是深空探测的中转站,掌握远距离的星际航行技术,我们就有可能在宇宙中走得更远。
火星虽然是地球的邻居,但是距离地球也非常遥远,火星距离地球最近的时候在5400万公里之外,最远的时候可达4亿公里,相当于地球和月球之间距离的140到1050倍,以光速传播的无线电信号,单向传输也需要3~22.2分钟才能到达。
天津架设的GRAS-4
为此,我国在天津武清站架设了一台口径达70米的巨型天线GRAS-4,来接收到来自火星的微弱信号。
佳木斯,喀什和阿根廷深空测控站
还在多个地方建立深空测控天线系统,佳木斯66米深空测控站,喀什35米天线组阵系统以及我国海外首个深空测控站,阿根廷35米深空测控站。用于捕获探测器的位置和状态测控覆盖率高达90%以上。也为未来我国走向更远的深空,提供了雄厚的测控技术储备。
7.有助于提升国家国际影响力
深空探测是当今世界高科技中极具挑战性的领域之一,是众多高技术的高度综合,也是体现一个国家综合国力和创新能力的重要标志。
而问一号火星探测器的成功,对促进我国科技进步、提升国家软实力以及提升国际影响力具有重要的意义。
科学无国界,多年来,我国始终坚持和平利用、合作共赢的基本原则,深化多形式、多渠道的国际交流与合作,充分展现了大国担当和大国胸怀。
结束语
“探索浩瀚宇宙,发展航天事业,建设航天强国,是我们不懈追求的航天梦。”在2016年4月24日首个“中国航天日”,习总书记指示。
现实表明,地球仍然是迄今为止人类唯一的生存家园。而世界主要国家频繁地开展太空探索,目的就是未雨绸缪,太空对于我们来说仍然拥有太多的未知谜团,这些都与人类的命运息息相关。
星空浩渺无垠,探索永无止境,中国航天将继续在新的征途上砥砺前行,为服务国家发展大局和增进人类福祉作出更大贡献!
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