航天科技集团五院总体设计部⽕星巡视器总体主任设计师陈百超表示:“我国是⾸次实施⽕星探测任务,对⽕星的环境,特别是⼤⽓,类似这些参数,我们没有⼀⼿数据。所以相当于我们到了⼀个完全未知的⼀个环境,这种难度可想⽽知。”
接下来做什么?
成功着陆后,“绕”“着”“巡”的串联任务终于进⾏到最后⼀步。着陆后,进⼊舱将着陆信息通过环绕器转发地⾯。进⼊舱和⽕星⻋先后完成坡道及太阳翼天线展开,⽕星⻋将在第⼀时间将成功展开的消息传回地⾯。⼀切准备就绪后,⽕星⻋将⾃主驶离进⼊舱,抵达⽕⾯,开始新的征程!探测⽕星不仅是⼯程任务的突破,更是⾏星科学领域的突破。
除了常规的通信、能源(太阳能帆板)、⽀撑结构、动⼒系统等部分外,“天问⼀号”整体上携带了13种科学载荷,其中7个在⽕星上空的环绕器上,分别是中分辨率相机、⾼分辨率相机、次表层探测雷达、⽕星矿物光谱探测仪、⽕星磁强计、⽕星离⼦与中性粒⼦分析仪、⽕星能ᰁ粒⼦分析仪。6台分布在⽕星⻋上,分别是多光谱相机、次表层探测雷达、⽕星表⾯成分探测仪、⽕星表⾯磁场探测仪、⽕星⽓象测仪、地形相机。它们共有五⼤使命,主要涉及⽕星空间环境、地表形貌特征、⼟壤表层结构等研究,将给中国带来⽕星的第⼀⼿资料。其中,与⽓象有关的研究项⽬将收集有关温度、⽓压、⻛速和⻛向的⼤⽓数据,并研究⽕星的磁场和⼒场,这些也将解答⼤众的好奇——⽕星究竟是什么样的⽓候。
按照计划,90个⽕星⽇后,⽕星⻋将结束巡视探测⼯作,环绕器也将进⾏轨道调整,从⽽开展环绕科学探测。
为什么选乌托邦平原?
此次天问一号着陆首选落点是火星北半球的乌托邦平原,为何选择这里呢?
乌托邦平原(拉丁语:Utopia Planitia),又译作乌托邦低原,为火星上最大的平原,直径3200公里,中央为49.7°N 118°E,位于阿尔及尔平原的对跖点上。1976年9月3日,美国“海盗2号”火星探测器在此平原着陆,对着陆点周围进行了探测。
根据相关资料,这是一个巨大撞机平原,数十亿年前这里被海洋覆盖。根据探测数据,在乌托邦平原的中心区域,比火星基准高度低7千米。这对火星车着陆很有利,因为地势低,则气压比较高,火星车着陆时受到大气的阻力比较大,有利于软着陆。
据称,乌托邦平原拥有一定储量的地下冰层,平原上有间隙冰等地下物质活动的痕迹,形成了多边形地貌,具有较高的探索价值。中国国家航天局探月与航天工程中心副主任、中国首次火星探测任务新闻发言人刘彤杰此前也曾表示,地质学家说这里很可能是一个古海洋所在地。在古海洋和古陆地交界的地方,科学家认为这个地方有很高的科学价值,很有可能会取得意想不到的科学成果。
天问一号完成中国首次火星着陆的背后
5月15日清晨,经过惊心动魄的九分钟,中国首个火星车祝融号成功穿越火星大气层,着陆于火星北半球的乌托邦平原南端(东经109.7度,北纬25.1度)。
自此,继苏联和美国之后,中国成为了第三个成功着陆火星的国家。
为了这一天,这辆以中国神话传说中火神命名的小车,从地球出发跋涉数亿公里而来,绕着火星等待了足足三个多月。
火箭专家和宇航先驱齐奥尔科夫斯基说过:“地球是人类的摇篮,但人类不可能永远生活在摇篮中。”火星是我们探索宇宙重要的一步,或许有生之年人类登上火星,不是那么遥远的梦想。科学家根据现有知识,已经能对火星生活给出大概的猜测。
测地观天,摩拳擦掌
2021年2月10日,经过6个半月奔火飞行的天问一号“刹车”减速(近火制动),顺利进入环火星轨道,成为中国首颗到访火星的探测器。但天问一号并没有急着让祝融号立刻着陆,而是沉着耐心地准备了三个多月。
除了调整轨道、测试仪器之外,天问一号还要完成这些准备工作:
一是“测地”,用自带的相机等仪器获取备选着陆区的高清地形和地质数据,为祝融号认真考察着陆区。
为什么明明已经有那么多探测器给火星拍过照了,天问一号还要花时间自己拍照确认着陆区呢?因为虽然中分辨率影像几乎覆盖火星全球,但现有的米级-亚米级高分辨率影像覆盖率还是太低了。