跨越“黑色九分鐘”，盤點天問一號“落火”三大難點

視頻：天問一號飛向火星的295天 中國航天“長征”步履不停 來源：中國新聞網(wǎng)

　5月15日，天問一號成功著陸于火星烏托邦平原南部預(yù)選著陸區(qū)，中國首次火星探測任務(wù)著陸火星取得圓滿成功。天問一號任務(wù)實現(xiàn)了中國首次地外行星著陸，是中國航天事業(yè)發(fā)展中又一具有重大意義的里程碑。

　　從火星大氣層外緣通過軟著陸的方式降落到火星表面，天問一號“落火”不僅面臨著三大難點，而且要跨越“黑色九分鐘”，可謂是“步步驚心”。

　　“落火”三大難點

　　火星是目前行星探測的重點目標。但在人類已實施的47次火星探測任務(wù)中，成功或部分成功的只有25次。而火星著陸任務(wù)風險更高，22次著陸任務(wù)中(著陸火星19次、著陸火星衛(wèi)星3次)只有10次取得成功，成功率為45%，目前只有美國和中國掌握了火星軟著陸技術(shù)。

　　北京時間5月15日7時18分，天問一號著陸巡視器成功著陸于火星烏托邦平原南部預(yù)選著陸區(qū)，中國首次火星探測任務(wù)著陸火星取得圓滿成功。圖為火星探測器天問一號著陸火星表面模擬圖。 張高翔 攝

　　“落火”會有哪些難題？中國國家航天局探月與航天工程中心深空探測總體部部長耿言總結(jié)稱，天問一號著陸火星面臨著三大難點。

　　難點一，火星環(huán)境的不確知性，增加了著陸的不確定性?；鹦潜砻嬗幸粚酉”〉拇髿?，與月球和地球的環(huán)境截然不同。耿言表示：“月球沒有大氣，著陸過程完全靠反推發(fā)動機減速，干擾因素少。但我們對火星環(huán)境的了解非常有限，也沒有經(jīng)過飛行驗證后的數(shù)據(jù)，火星大氣稀薄且受季節(jié)、夜晝、火星風暴等影響非常不穩(wěn)定；火星表面地形復(fù)雜，遍布巖石、斜坡、溝壑等障礙物；火星塵暴也較地球更為嚴重。這些都會帶來很大風險?！?/p>

　　難點二，著陸過程較為復(fù)雜，9分鐘內(nèi)要完成多個動作。中國航天科技集團五院天問一號探測器總設(shè)計師孫澤洲指出，天問一號整個著陸過程需要融合氣動外形、降落傘、發(fā)動機、著陸緩沖等多項技術(shù)才能實施軟著陸。每個環(huán)節(jié)都必須確保精準無誤，差一秒都可能造成整個任務(wù)的失敗。

　　難點三，距離遙遠，全程只能靠著天問一號自主控制。耿言表示，天問一號著陸時，火星和地球的距離達3.2億千米，無線電信號一來一往約35分鐘，地面不可能直接遙控，所有動作觸發(fā)條件的測量、判斷，所有動作的執(zhí)行，包括最后階段通過拍攝著陸區(qū)的圖像并選擇滿足條件的著陸點，均是自主測量、自主判斷、自主控制。

　　跨越“黑色九分鐘”

　　天問一號的降落過程歷時約9分鐘，大致分為氣動減速段、降落傘減速段和動力減速段。天問一號著陸巡視器需要在9分鐘內(nèi)完成10多個動作，每個動作都要一氣呵成，而且只有一次機會，可謂環(huán)環(huán)相扣、步步驚心。

圖為天問一號著陸火星效果圖。 中國航天科技集團八院供圖

　　“進入、下降、著陸”這一階段是火星探測最關(guān)鍵和核心的環(huán)節(jié)。此前國外已實施的火星探測任務(wù)，大多因為在這一過程中“折戟”而宣告失利。

　　孫澤洲表示，天問一號探測器繼承了嫦娥三號、四號、五號成熟的懸停、避障技術(shù)，以確保安全著陸。此外科研人員還在國際上首次采用了基于配平翼的彈道—升力式進入方案，以降低火星大氣參數(shù)不確定性帶來的風險，提高適應(yīng)能力。

　　如今天問一號已成功軟著陸于火星烏托邦平原。在成功著陸后，進入艙和“祝融號”火星車會先后完成坡道及太陽翼天線展開，火星車在第一時間將成功展開的消息傳回地面。一切準備就緒后，火星車將自主駛離著陸平臺，抵達火星，開始新的征程。

　　據(jù)介紹，“祝融號”火星車搭載了6臺科學載荷，分別是多光譜相機、次表層探測雷達、火星表面成分探測儀、火星表面磁場探測儀、火星氣象測量儀、地形相機。這些科學載荷有五大使命，主要涉及火星空間環(huán)境、地表形貌特征、土壤表層結(jié)構(gòu)等研究，將帶來火星的第一手資料。

　　后續(xù)，“祝融號”火星車以3天為一個工作周期。受火星苛刻的環(huán)境影響，火星車每次只能“工作”一兩個小時，工作內(nèi)容主要包括環(huán)境感知、科學探測、數(shù)據(jù)下傳等。更多有關(guān)火星的未知秘密，正有待“祝融號”去探索揭秘。(郭超凱 朱晨曦)

　　轉(zhuǎn)自：中國新聞網(wǎng)

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