天問一號著陸火星有多難?初速度每秒4.8公里,9分鐘得降到0

科技     2021年10月23日

我們都知道中國火星探測器天問一號成功降落在火星的烏托邦平原了,但是之後又一直把關注點放在了祝融號,很多人可能就迷糊了,祝融號是哪裡來的?不是天問一號成功著陸了,那麼這個祝融號是啥?有什麼用?

天問一號著陸火星有多難?初速度每秒4.8公里,9分鐘得降到0

其實,天問一號是整個火星探測任務,它的名稱也可以是整體這個探測器它的名稱,而祝融號是其中的這個火星車,它主要負責的就是在火星上的後續的這個巡視任務。這個天問一號探測器,它主要是由三個部分組成,軌道器、著陸器、和巡視器,這三個部分都有他們自己的任務。

比如說這軌道器,它就是負責將這個著陸器和巡視器運載到火星軌道,然後開始這個環火星運動,等到時機成熟的時候軌道器就會和著陸器開始分離了,軌道器繼續做環火運動,會成為一個中繼站,而著陸器就開始背著巡視器降落火星。

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著陸器其實就是負責降落的,而巡視器它裡邊有一個小探測車,就是祝融號,那可以說前面的步驟都是為了保障祝融號的安全,順利抵達火星表面開展工作的著陸器。著陸火星可以說是最艱難的任務了,因為要從非常高的速度進行減速,然後軟著陸,大概是從每秒鐘四點八公里降低到零,並且需要在一個有限的時間之內,所以說可謂是經歷了恐怖九分鐘。

首先就是著陸器與軌道器分離之後,著陸器逐漸地進入到火星的大氣層進行氣動減速,簡單說就是通過大氣摩擦來進行減速。所以著陸器它有一個特殊的氣動外形,它叫做球頭雙椎體,它的優點就是它的升力係數高,非常適合氣動減速,但是缺點就是它圓滾滾的不好進行一個姿態的控制。

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所以著陸器就專門配有配平翼來調整這個姿態,氣動減速的末端,當火星大氣的阻力達到一個平衡的時候,這個時候的速度依然有一千六百公里每小時,換算一下就是每秒鐘四百六十米左右,也就是相當於要在一個超音速的狀態下,我們要打開降落傘,要再次進行減速,這個階段就會把整體的速度降低到每秒鐘九十五米左右。

最後一步就是通過這個發動機點火來進行制動,那最終就是在高度一百米左右的時候,將垂直速度降低到零,就進入到了一個懸停的狀態,並且可以水平的移動,此時這個著陸器就需要對下方的火星的地形、地貌進行一個自主分析,比如說有沒有坑,有沒有障礙之類的,選擇好地點之後再進行緩慢的降落,那這樣著陸火星的任務就算完成了。

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那祝融號火星車就會從這個著陸平台當中走出來,然後對火星的地形、地貌、物理屬性種種進行一個全方位的分析,然後進行一系列提前準備好的火星任務,源源不斷的向地球傳來數據,不難想像,祝融號這次的任務至關重要,是中國對火星探測邁出的關鍵一步,而且在此次的珠海航展上,將會有祝融號的模型展示,是非常驚喜的消息了。