据航天五院总体设计部星探测器总体主任设计师王闯介绍,天问号在进星层以后先借助星,进动减速,这个过程它克服了温和姿态偏差。动减速完成后,天问号的下降速度也减掉了90% 左右。紧接着天问号打开降落伞进伞系减速,当速度降100米/秒时,天问号通过反推发动机进减速,由减速阶段进动减速阶段。在距离星表100时,天问号进悬停阶段,完成精避障和缓速下降后,着陆巡视器在缓冲机构的保护下,抵达星表。
总的来说,整个过程天问号在9分钟内将约2万千/时的速度降到0/时。值得提的是,虽然此前我国已有表着陆经验,但是此次天问号星软着陆任务更加艰难。星表存在(星表的密度是地球表密度的 1%左右),此外,火星表面地形复杂,遍布岩石、斜坡、沟壑等障碍物;火星尘暴较地球更为严重。这些因素给着陆火星带来了极大难题,安全着陆风险非常高;另星离地球距离更加遥远,最远4亿公里,通信时延单程达到 20 分钟左右,因此整个着陆过程相距遥远的地球来不及做任何处置,只能靠天问号主完成,经历“未知9分钟”。
航天科技集团五院总体设计部星巡视器总体主任设计师陈百超表示:“我国是次实施星探测任务,对星的环境,特别是,类似这些参数,我们没有数据。所以相当于我们到了个完全未知的个环境,这种难度可想知。”
接下来做什么?
成功着陆后,“绕”“着”“巡”的串联任务终于进到最后步。着陆后,进舱将着陆信息通过环绕器转发地。进舱和星先后完成坡道及太阳翼天线展开,星将在第时间将成功展开的消息传回地。切准备就绪后,星将主驶离进舱,抵达,开始新的征程!探测星不仅是程任务的突破,更是星科学领域的突破。
除了常规的通信、能源(太阳能帆板)、撑结构、动系统等部分外,“天问号”整体上携带了13种科学载荷,其中7个在星上空的环绕器上,分别是中分辨率相机、分辨率相机、次表层探测雷达、星矿物光谱探测仪、星磁强计、星离与中性粒分析仪、星能粒分析仪。6台分布在星上,分别是多光谱相机、次表层探测雷达、星表成分探测仪、星表磁场探测仪、星象测仪、地形相机。它们共有五使命,主要涉及星空间环境、地表形貌特征、壤表层结构等研究,将给中国带来星的第资料。其中,与象有关的研究项将收集有关温度、压、速和向的数据,并研究星的磁场和场,这些也将解答众的好奇——星究竟是什么样的候。
按照计划,90个星后,星将结束巡视探测作,环绕器也将进轨道调整,从开展环绕科学探测。
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。