三問“天問一號”:落在哪?怎樣落?如何探?

中新社北京3月9日電 題:三問“天問一號”:落在哪?怎樣落?如何探?

作者 郭超凱 徐朋朋 王潮

歷經7個月的全速前進,天問一號探測器已於今年2月抵達火星軌道,並在近日傳回高清火星影像圖。下一步,天問一號何時着陸火星?落在哪?怎樣落?後續會開展哪些科研探測?記者日前專訪全國政協委員、中國航天科技集團五院黨委書記趙小津,一探究竟。

三問“天問一號”:落在哪?怎樣落?如何探?

資料圖:長征五號遙四火箭在中國文昌航天發射場點火升空。 駱雲飛 攝

落在哪?

在人類對太陽系的探索歷史上,火星總是給人無限期待與遐想。截至目前,全球共開展40多次火星探測。與以往探測相比,天問一號任務有望開創先河。趙小津指出:“天問一號是中國首次火星探測任務,我們將通過一次任務實現對火星的‘繞着巡’,三步並作一步走,這在世界上史無前例。”

火星這麼大,氣候條件、地形地貌、大氣狀況又異常複雜,哪裏才是天問一號的理想着陸區?趙小津表示,航天專家通過對科學與工程的充分論證,本着工程實現風險低、科學探測價值高的原則,將着陸區選在了火星最大的平原——烏托邦平原。

據介紹,天問一號探測器的首選着陸點位於烏托邦平原南端,備選地點位於烏托邦平原東南部埃律西昂火山岩漿流地帶。

着陸區為何會選擇烏托邦平原?專家解釋道,烏托邦平原位於火星的北半球。火星南、北半球的地形地貌、地質構造、表面及次表面岩石礦物等差異巨大。火星南部為高地,這些高地60%的面積遍佈着“瘢痕累累”的隕石坑。而火星的北部,則是被火山熔岩填平的低矮平原,地形平緩,隕石坑較少且地質年齡較輕,地殼較薄,因此理所當然選擇北半球的烏托邦平原為着陸區。

三問“天問一號”:落在哪?怎樣落?如何探?

資料圖:長征五號遙四火箭在中國文昌航天發射場點火升空。駱雲飛 攝

怎麼落?

按計劃,天問一號探測器將於今年5至6月擇機着陸火星,開展後續的巡視探測。趙小津表示,現階段天問一號還將環繞火星軌道飛行近3個月,觀察和收集火星的相關數據,以確定最終着陸的準確地點,“萬一着陸時碰到斜坡坡度較大的地方,將影響任務安全,因此現階段的數據收集非常重要。”

在選定着陸點後,如何成功降落火星是一大難題。專家表示,天問一號探測器要以完美角度切入火星大氣層,角度太小則無法進入大氣層,角度太大又會因為被大氣層過度加熱而燒燬。在再入、下降與着陸過程中,探測器要在不到10分鐘的時間裏,將時速從約2萬千米/小時降至0,實現軟着陸。

中國國家航天局探月與航天工程中心副主任劉彤傑曾透露,天問一號着陸火星減速過程包括大氣減速、氣動減速、降落傘減速、反推發動機減速等,任何一個步驟都不能有差錯,直至軟着陸在火星表面。由於距離相當遠,從火星迴傳到地球控制地面站也有很大時延,不可能實現實時控制。因此,天問一號着陸火星必須依靠探測器自主完成。

探什麼?

成功着陸火星後,天問一號將對火星開展哪些科研探測?對此,趙小津表示,天問一號將實現對火星的表面形貌、土壤特性、物質成分、水冰、大氣、電離層、磁場等科學探測,從而建立起人類對火星更為全面的認知。

長期以來,人們最關心的是火星上是否存在生命,這成為當前火星探測的熱門問題。專家分析,烏托邦平原很可能是火星遠古海洋的所在地,而天問一號即將着陸的地點,則在古海洋和古陸地的交界處。1976年9月,美國“海盜二號”火星探測器也曾降落於此,併發回了霜凍現象的照片。

最新的科學探測發現,在火星烏托邦平原距離地面1到10米的淺表底層下方有大量地下水冰存在,儲水量相當於地球面積最大的淡水湖——蘇必利爾湖。火星地下有水,是否意味着火星存在或存在過生命,是否意味着火星是地球人的未來?這些問題都有待天問一號在烏托邦平原這片神奇之地做進一步解答。

“此前國外探測器在火星上發現了水冰的存在,但目前還沒有確切發現生命的跡象。火星是人類深空探測的熱點,國外也正在培養火星宇航員,未來人類登陸火星將不是夢。”展望未來,趙小津憧憬道,“浩瀚宇宙,人類終將去往更遙遠的深空。”

來源:中國新聞網

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