火星探測器都有哪些特點?
火星探測器特點為采用鈦、蜂窩鋁,強度高但質量輕。
火星勘測軌道器從探測器平臺到所載有效載荷都是使用了當時最先進的技術,該探測器的結構采用鈦、蜂窩鋁等強度高但質量輕的材料。
除所有系統都有備份外,在設計上它還采用了“單獨容錯”的方式,即當某一個部件發生故障時系統仍能完成任務。此外,火星勘測軌道器具有強大的通信能力,其通信系統對地通信速率最大可達6Mbps,比以往的火星軌道器高10倍,并可為其它火星表面探測器提供中繼通信服務。
“天問一號”火星探測器的“硬核”科技
“天問一號”讓火星車運行得更順暢的空間活動零部件,確保巡視器在火星表面能夠正常行走、爬坡、翻越障礙等功能。本次火星探測項目中有活動件產品1200余件,為各種機構產品提供了長時間在軌工作能力。
此外,“天問一號”為火星著陸探測器的“軟著陸”發揮重要作用的著陸緩沖機構展開到位信號裝置。當著陸探測器接近火星,到達預定高度時,當著陸緩沖機構展開時,信號裝置就會發出著陸信號,探測器才能明確自身的展開狀態,開始準備在火星表面著陸了。
天問一號火星探測的特點是什么?
火星探測的一個特點就是關鍵控制很多,深空機動、近火捕捉之類的控制,對特定的時間窗口要求很高。大家攻堅了一系列關鍵技術,能夠時刻準確知道航天器在哪里,并通過測控站和它保持聯系。
火星探測的另外一個特點就是距離很遠。
以往的月球探測最遠約38萬公里,而火星離我們最遠約4億公里。這意味著向航天器發送一條指令,可能需要44分鐘后才能等到回復。為了準確地知道“天問”航天器的實時狀態,中國航天人研究將上行發令和狀態判斷分開,同時考慮進光行時的影響。
擴展資料:
調度天問一號奔向火星
2021年2月10日19時52分,中國首次火星探測任務天問一號探測器實施近火捕獲制動,成為我國第一顆人造火星衛星,實現“繞、著、巡”第一步“繞”的目標,環繞火星獲得成功。
在新華網2月12日發布的視頻中,鮑碩向我們講述了“天問一號”幕后的故事。
探測火星絕非易事。截至目前,國際上已有40余次火星探測任務,但成功率僅為一半。“天問一號”通過一次發射,將實現火星環繞、著陸和巡視,是世界首創,也是我國真正意義上的首次深空探測。
參考資料來源:觀察者-調度天問一號奔向火星,這位90后小姐姐太颯了!
火星探測器,都有哪些特點?
新京報快訊(記者 李玉坤 通訊員 鄭永艾)隨著我國首次自主火星探測任務“天問一號”成功在火星表面完成軟著陸,我國也成為有能力實現火星表面巡視探測的國家。
據航天 科技 集團五院“天問一號”探測器產品保證經理饒煒介紹,“天問一號”探測器自2020年7月23日成功發射,精確入軌后,已按預定飛行程序在軌飛行了約295天;自2021年2月10日成功環繞火星后,相繼完成了著陸區預探測、軌道維持、自檢等關鍵飛行控制任務,期間,能源平衡,狀態穩定,各分系統工作正常;5月15日凌晨2時多,“天問一號”在火星停泊軌道上進入著陸窗口,隨后探測器實施降軌,環繞器與著陸巡視器開始器器分離,繼而環繞器升軌返回停泊軌道,著陸巡視器運行到距離火星表面125千米高度的進入點,開始進入火星大氣,并最終軟著陸在火星表面。
火星是緊鄰地球的一顆類地行星,通過對火星的 探索 活動,有助于理解火星氣候的進化之謎。火星探測是人類開展深空探測的關鍵性步驟,必然成為繼月球之后的深空探測熱點。與此同時,火星探測將會促進行星學、宇宙學、火星生命學、太陽系演化學、空間天文學、空間物理學、空間材料科學等科學領域的創新與發展,這些學科的進展又將帶動更多的基礎學科交叉、滲透與共同發展。
自20世紀60年代起,人類進行火星探測的歷程中成功的不足一半,但這也阻擋不了人類對這顆紅色星球的熱情。
火星勘測軌道器(MRO)
采用鈦、蜂窩鋁,強度高但質量輕
火星勘測軌道器是最著名的火星探測器之一,其主要任務目標是研究火星表面、次表面和大氣,并為未來的火星探測任務尋找可能的著陸點。該探測器于2005年8月12日發射,目前仍然在環火軌道正常運行,獲取了大量科學數據。
火星勘測軌道器發射質量約2180kg,由運載火箭直接發射進入地火轉移軌道,經過約6個月的飛行后到達火星實施制動捕獲。它是一個采用“大氣制動”減速技術來緩慢進入環火工作軌道的探測器,其原理就是利用探測器在火星大氣層中飛行時受到的大氣阻力不斷降低軌道高度。經過6個月的大氣制動,探測器最終進入255km 320km的極地科學探測軌道,軌道周期為112分鐘。
火星勘測軌道器從探測器平臺到所載有效載荷都是使用了當時最先進的技術,該探測器的結構采用鈦、蜂窩鋁等強度高但質量輕的材料,除所有系統都有備份外,在設計上它還采用了“單獨容錯”的方式,即當某一個部件發生故障時系統仍能完成任務。此外,火星勘測軌道器具有強大的通信能力,其通信系統對地通信速率最大可達6Mbps,比以往的火星軌道器高10倍,并可為其它火星表面探測器提供中繼通信服務。
第一個以研究火星大氣為主要任務的軌道飛行器
火星大氣與揮發演化探測器的主要科學目標是利用其攜帶的載荷,通過測量火星大氣逃逸速率和相關過程,確定火星大氣消失的 歷史 ,從而得到火星氣候演化的相關答案。它是第一個以研究火星大氣為主要任務的軌道飛行器。
火星大氣與揮發演化探測器于2013年11月19日發射,其發射質量約2550kg,它由運載火箭直接發射進入地火轉移軌道之后,經歷約10個月飛行過程,于2014年9月到達火星并成功完成環繞。其首次制動捕獲的軌道周期為35小時,近地點約590km,隨后該探測器又進行了2次制動,最終進入近地點150km,遠地點6000km,傾角為74.2度的橢圓軌道。
在到達火星的兩年時間內(2014年10月至2016年4月),火星大氣與揮發演化探測器至少5次通過軌道調整從距離火星表面僅124km的高度掠過,這意味著它可以直接與火星大氣層“親密接觸”,從而采集大氣樣本進行分析。它在完成探測任務的同時,還可為在火星表面執行探測任務的火星車提供數據中繼服務,其對地傳輸數據傳輸率可達10Mbps。
火星科學試驗室(MSL)
好奇號采用放射性同位素熱電機
火星科學實驗室的主要科學目標是挖掘火星土壤,鉆取火星巖石粉末,對巖石樣本進行分析,探測火星過去、現在是否具有支持微生物生存的環境,從而確定火星表面是否具有可居住性。該探測器于2011年11月26日發射,發射質量約3800kg,它由3個部分組成:巡航級、進入下降和著陸系統、火星車。
“火星科學實驗室”攜帶著名的好奇號火星車,火星車質量約900kg。在火星科學實驗室任務著陸火星過程中,首先利用錐形氣動外殼進行氣動減速,接下來使用降落傘進行減速,最后首次使用“空中起重機”新型著陸技術在火星上軟著陸,對火星表面高精度著陸技術進行驗證,為后續的采樣返回和載人火星探測提供技術支撐。
針對火星上的惡劣環境,好奇號采用多任務放射性同位素熱電機來進行供電,其原理是利用钚238在自然衰變的過程中釋放出來的熱來轉換成電能,這樣就避免了傳統太陽能電池陣供電方式在火星沙塵暴中被沙塵覆蓋失去發電能力的風險。
“天問一號”
“祝融號”火星車設計靈感來自蝴蝶
天問一號由環繞器、著陸器和巡視器組成,重量達到5噸左右。在人類發射的火星探測器中,天問一號算是一個比較大體量的探測器,因為中國這次的任務是一次發射完成多種探測。
人類探測火星的方式與探測月球的方式基本類似,包括環繞探測、著陸探測、巡視探測、采樣返回探測和載人登陸探測等五種。這些探測方式人類都采用過,但每次發射基本上只采用其中的一兩種探測方式。只有美國曾實現過一次發射完成環繞探測和著陸探測。歐洲曾兩次進行類似的火星探測活動,但都只完成了環繞探測。
“祝融號”火星車上面有兩個大眼睛,這兩個大眼睛是導航地形相機,它能看得更遠,來自主規劃一個行進的路線。下面還有兩個大眼睛,這兩個大眼睛是避障相機,雖然它看得不是很遠,但可以看得角度更寬。在實際的行駛過程中,前后還有兩個避障相機輔助。火星車有6個輪,可以正負九十度進行轉彎。
火星距離太陽要比地球距離太陽要遠的多,因此火星上的太陽照度只有地球的大概40%。為了滿足火星車在火星上工作的能量要求,“祝融號”火星車太陽能帆板就做得特別大,比之前的玉兔和玉兔二號要大得多,由4塊太陽能帆板組成,設計靈感來源于蝴蝶。做成蝴蝶的形狀便于收納,另一方面蝴蝶比較漂亮,這也是科學家的浪漫。
編輯 應悅
美國宇航局(NASA)在2020年的火星車探測器有什么特點?
天問一號傳回火星彩照上熱搜,天問一號還有哪些功能與特色?
一、“天問一號”的科學目標及功能:
“天問一號”環繞器共有13種科學載荷。其中軌道器上攜帶有7臺科學載荷,其中包括兩臺相機、火星軌道次表層探測雷達、火星礦物學光譜儀、火星磁力儀、火星離子和中性粒子分析儀、火星高能粒子分析儀。
火星車上的6臺科學載荷包括多光譜相機、地形相機、火星次表層探測雷達、火星表面成分探測器、火星磁場探測器和火星氣象監測儀。
功能:這7臺軌道器上攜帶科學載荷可以用于全球性的普查探測。這6臺火星車上需要攜帶的科學載荷可用于在著陸區開展區域性、精細性巡視探測。
特色:火星車上使用的熱控材料是我國自主研發的新型保溫材料(納米氣凝膠),這個材料的特點是輕、隔熱性能好。
這些有科學載荷需要完成以下科學目標:
對火星形態、含有的礦物質、空間環境,土壤成分和水系分布進行全面的研究分析。
二、“天問一號”從地球到火星:
自2020年7月23日成功發射以來,“天問一號”探測器已累計飛行200多天,完成1次深空機動和4次中途修正,后續“天問一號”還將經過多次軌道調整,進入火星停泊軌道,開展預選著陸區探測,計劃于2021年5月至6月擇機實施火星著陸,開展巡視探測,現在“天文一號”降落在火星只需要7分鐘的時間。
2021年2月5日20時,“天問一號”探測器發動機點火工作順利完成地火轉移段第四次軌道中途修正,以確保按照計劃實施火星捕獲。國家航天局同步公布了“天問一號”此前在距離火星約220萬公里處獲取的首幅火星圖像。
2021年2月10日19時52分,中國首次火星探測任務“天問一號”探測器實施近火捕獲制動,環繞器3000N軌控發動機點火工作約15分鐘,探測器順利進入近火點高度約400千米,周期約10個地球日,傾角約10°的大橢圓環火軌道,成為中國第一顆人造火星衛星,實現“繞、著、巡”第一步“繞”的目標,環繞火星獲得成功。首次火星探測任務由地火轉移階段進入火星捕獲階段后,“天問一號”環繞器攜帶的中分辨率相機、高分辨率相機、磁強計、礦物光譜分析儀、離子與中性粒子和能量粒子探測儀等載荷將陸續開始工作,對火星開展多維度探測。
2021年2月15日,首次火星探測任務“天問一號”探測器成功實施捕獲軌道遠火點平面機動。探測器上的3000牛發動機點火工作,將軌道調整為經過火星兩極的環火軌道,并將近火點高度調整至約265公里。
三、“天問一號”接下來還有以下工作需要完成:
1、3月份,“天問一號”變到停泊軌道以后,在停泊軌道上大概運行80天,對著陸區做一個預探測,對預選的著陸區做一些成像探測等,為最終著陸成功做前期準備。
2、預計在今年5之6月,“天問一號”在經過多次軌道調整后會降落到火星表面。 在這之前,“天問一號”的著陸器與環繞器在預定區域分離。然后打開著陸器降落傘,著陸器依靠控制系統和推進系統共同配合來選擇安全地點著陸。著陸后,火星車也就是巡視器與著陸器解鎖分離。火星車駛離著陸器,開始巡視探測。
天問一號有哪些亮點,火星探測有什么用處?
天問一號的亮點在于它是中國首次火星探測任務的主角,并且搭載著長征五號運載火箭。2020年7月23日,由中國研制的火星探測器天問一號在海南文昌發射場成功發射,這代表著中國的太空探測技術又邁入了新的行列,中國在擠身世界太空強國的道路上又實現了新的突破。
一、亮點一:中國首次火星探測任務的主角天問一號是中國首次火星探測任務的火星探測器,是人類探究生命起源的必經之地,探測難度遠遠高于月球。作為這次探測任務的主角,天問一號承擔著巨大的任務。它的誕生來之不易,面臨的是1000多倍地月的距離,但是僅僅用了1/4的準備時間。它被默默奉獻的航天人員潛心研制,并且將一步到位地實現火星的繞、落、巡的高難度工作。
二、亮點二:長征五號運載火箭的成人禮天問一號的第二個亮點是它的發射搭乘的是長征五號運載火箭,也就是人們所說的胖五。這是長征五號運載火箭首次發射應用型的任務,是它的成人禮。發射的成果標志著長征五號運載火箭正式進入到了工程應用階段,也標志著我國航天走入了更加深入的里程碑。在新一輪使命到來之際,我國正向航天強國的路上越走越遠。
三、意義:探索火星,極具參考價值天問一號之所以叫天問,名稱來源于屈原的《天問》,表達了中華民族對真理的不懈追求。這次對火星的探索,也證明著中國航天事業的不斷進取。作為太陽系的行星之一,火星條件和地球最為相似,火星不僅有大氣,還有適宜的溫度和相似的自轉周期,所以研究火星能夠為其他星球的生存居住條件做出參考,具有極高的參考價值。
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