“天問(wèn)”攜“祝融”成功登陸火星!

“天問(wèn)”攜“祝融”成功登陸火星!
5月15日7時(shí)18分,天問(wèn)一號(hào)著陸巡視器“祝融號(hào)”成功著陸于火星烏托邦平原南部預(yù)選著陸區(qū),我國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù)著陸火星成功。天問(wèn)一號(hào)任務(wù)突破了第二宇宙速度發(fā)射、行星際飛行及測(cè)控通信、地外行星軟著陸等關(guān)鍵技術(shù),實(shí)現(xiàn)了我國(guó)首次地外行星著陸,是中國(guó)航天事業(yè)發(fā)展中又一具有重大意義的里程碑。

    科研團(tuán)隊(duì)根據(jù)“祝融號(hào)”火星車(chē)發(fā)回遙測(cè)信號(hào)確認(rèn),5月15日7時(shí)18分,天問(wèn)一號(hào)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),我國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù)著陸火星取得圓滿成功。

  凌晨1時(shí)許,天問(wèn)一號(hào)探測(cè)器在停泊軌道實(shí)施降軌,機(jī)動(dòng)至火星進(jìn)入軌道。4時(shí)許,著陸巡視器與環(huán)繞器分離,歷經(jīng)約3小時(shí)飛行后,進(jìn)入火星大氣,經(jīng)過(guò)約9分鐘的減速、懸停避障和緩沖,成功軟著陸于預(yù)選著陸區(qū)。兩器分離約30分鐘后,環(huán)繞器進(jìn)行升軌,返回停泊軌道,為著陸巡視器提供中繼通信。后續(xù),“祝融號(hào)”火星車(chē)將依次開(kāi)展對(duì)著陸點(diǎn)全局成像、自檢、駛離著陸平臺(tái)并開(kāi)展巡視探測(cè)。

  我國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù)于2016年正式批復(fù)立項(xiàng),計(jì)劃通過(guò)一次任務(wù)實(shí)現(xiàn)火星環(huán)繞、著陸和巡視,對(duì)火星進(jìn)行全球性、綜合性的環(huán)繞探測(cè),在火星表面開(kāi)展區(qū)域巡視探測(cè)。天問(wèn)一號(hào)探測(cè)器由環(huán)繞器和著陸巡視器組成,著陸巡視器包括“祝融號(hào)”火星車(chē)及進(jìn)入艙。

  探測(cè)器自2020年7月23日成功發(fā)射以來(lái),在地火轉(zhuǎn)移階段完成了1次深空機(jī)動(dòng)和4次中途修正,于2月10日,成功實(shí)施火星捕獲,進(jìn)入大橢圓環(huán)火軌道,成為我國(guó)第一顆人造火星衛(wèi)星。2021年2月24日,天問(wèn)一號(hào)探測(cè)器成功實(shí)施第三次近火制動(dòng),進(jìn)入周期2個(gè)火星日的火星停泊軌道后,對(duì)火星開(kāi)展全球遙感探測(cè),并對(duì)預(yù)選著陸區(qū)進(jìn)行詳查,探測(cè)分析地形地貌、沙塵天氣等,為著陸火星做準(zhǔn)備。任務(wù)實(shí)施過(guò)程中,中國(guó)國(guó)家航天局與歐空局、阿根廷、法國(guó)、奧地利等國(guó)際航天組織和國(guó)家航天機(jī)構(gòu)開(kāi)展了有關(guān)項(xiàng)目合作。

  火星探測(cè)風(fēng)險(xiǎn)高、難度大,探測(cè)任務(wù)面臨行星際空間環(huán)境、火星稀薄大氣、火面地形地貌等挑戰(zhàn),同時(shí)受遠(yuǎn)距離、長(zhǎng)時(shí)延的影響,著陸階段存在環(huán)境不確定、著陸程序復(fù)雜、地面無(wú)法干預(yù)等難點(diǎn)。

  天問(wèn)一號(hào)任務(wù)突破了第二宇宙速度發(fā)射、行星際飛行及測(cè)控通信、地外行星軟著陸等關(guān)鍵技術(shù),實(shí)現(xiàn)了我國(guó)首次地外行星著陸,使我國(guó)成為繼美國(guó)之后第二個(gè)成功著陸火星的國(guó)家,是中國(guó)航天事業(yè)發(fā)展中又一具有重大意義的里程碑。

“從地月系到行星際的跨越”

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  習(xí)近平總書(shū)記15日致電祝賀:“天問(wèn)一號(hào)探測(cè)器著陸火星,邁出了我國(guó)星際探測(cè)征程的重要一步,實(shí)現(xiàn)了從地月系到行星際的跨越,在火星上首次留下中國(guó)人的印跡,這是我國(guó)航天事業(yè)發(fā)展的又一具有里程碑意義的進(jìn)展?!?/p>

  “了不起的成就”,英國(guó)廣播公司(BBC)網(wǎng)站稱,中國(guó)天問(wèn)一號(hào)探測(cè)器成功著陸火星是“了不起的成就”,因?yàn)檫@項(xiàng)任務(wù)極其艱巨。報(bào)道稱,在火星著陸一直是一項(xiàng)令人畏懼的任務(wù),但是中國(guó)有信心完成了這一極具挑戰(zhàn)性的任務(wù),因?yàn)樵谧罱奶仗剿髦兄袊?guó)顯示出了極大的能力。在此之前,只有美國(guó)真正實(shí)現(xiàn)了在火星成功著陸,其他國(guó)家也曾進(jìn)行過(guò)嘗試,但其探測(cè)器要么墜毀,要么降落在火星表面后就失去了聯(lián)系。

  著名科學(xué)雜志《自然》援引意大利科學(xué)家?jiàn)W羅塞的話稱,這一成功對(duì)中國(guó)來(lái)說(shuō)是“巨大的飛躍”,因?yàn)橹袊?guó)在一次任務(wù)中就完成了美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)此前花費(fèi)數(shù)十年、歷經(jīng)多次任務(wù)才實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。

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  多國(guó)航天機(jī)構(gòu)發(fā)來(lái)賀電或表示祝賀。NASA在推特上轉(zhuǎn)發(fā)其副局長(zhǎng)祖布?xì)J的推文稱:“與全球科學(xué)界一樣,我期待中國(guó)本次火星任務(wù),能夠?yàn)槿祟惲私膺@顆紅色星球作出重要貢獻(xiàn)。”歐洲航天局及其下屬的火星探測(cè)團(tuán)隊(duì)分別向中方表示祝賀,并祝愿中國(guó)火星探測(cè)接下來(lái)“走得更遠(yuǎn)”。俄國(guó)家航天集團(tuán)公司總經(jīng)理羅戈津稱:“這是中國(guó)太空探索計(jì)劃的巨大成功?!彼Q,俄歐ExoMars火星探測(cè)器將于2022年發(fā)射,“我們確認(rèn)愿為共同推動(dòng)宇宙探索加強(qiáng)國(guó)際合作”。

  迄今為止,人類共實(shí)施47次火星探測(cè)任務(wù),成功或部分成功的僅25次,成功率剛過(guò)50%。在火星上著陸的任務(wù),目前共實(shí)施22次,算上此次僅成功10次。

  美國(guó)廣播公司(ABC)稱,中國(guó)探測(cè)器首次成功著陸火星,這是中國(guó)朝著其雄心勃勃的太空目標(biāo)向前邁進(jìn)的最新一步。這一技術(shù)上具有挑戰(zhàn)性的壯舉比登陸月球要更復(fù)雜和困難。

“落火”難點(diǎn):“黑色九分鐘”

  據(jù)介紹,天問(wèn)一號(hào)探測(cè)器的首選著陸點(diǎn)位于烏托邦平原南部,備選地點(diǎn)位于烏托邦平原東南部埃律西昂火山巖漿流地帶。烏托邦平原位于火星的北半球?;鹦悄稀⒈卑肭虻牡匦蔚孛?、地質(zhì)構(gòu)造、表面及次表面巖石礦物等差異巨大?;鹦悄喜繛楦叩兀@些高地60%的面積遍布著“瘢痕累累”的隕石坑。而火星的北部,則是被火山熔巖填平的低矮平原,地形平緩,隕石坑較少且地質(zhì)年齡較輕,地殼較薄,因此理所當(dāng)然選擇北半球的烏托邦平原為著陸區(qū)。

  在選定著陸點(diǎn)后,如何成功降落火星是一大難題。專家表示,天問(wèn)一號(hào)著陸巡視器要在約9分鐘的時(shí)間里,將時(shí)速?gòu)募s2萬(wàn)千米/小時(shí)降至0并實(shí)現(xiàn)軟著陸,這一過(guò)程堪稱“黑色九分鐘”。

  天問(wèn)一號(hào)整個(gè)降落過(guò)程大致分為進(jìn)入——減速——軟著陸三步,簡(jiǎn)稱為EDL(Entry, Descent,Landing)。據(jù)中國(guó)航天科技集團(tuán)五院總體設(shè)計(jì)部火星探測(cè)器總體主任設(shè)計(jì)師王闖介紹,天問(wèn)一號(hào)在進(jìn)入火星大氣層以后首先借助火星大氣,進(jìn)行氣動(dòng)減速,這個(gè)過(guò)程它克服了高溫和姿態(tài)偏差。氣動(dòng)減速完成后,天問(wèn)一號(hào)的下降速度也減掉90%左右。

效果圖。 中國(guó)航天科技集團(tuán)六院供圖

  緊接著天問(wèn)一號(hào)打開(kāi)降落傘進(jìn)行傘系減速,當(dāng)速度降至100m/s時(shí),天問(wèn)一號(hào)通過(guò)反推發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行減速,由大氣減速階段進(jìn)入動(dòng)力減速階段。在距離火星表面100米時(shí),天問(wèn)一號(hào)進(jìn)入懸停階段,完成避障和緩速下降后,著陸巡視器在緩沖機(jī)構(gòu)的保護(hù)下,抵達(dá)火星表面。

  值得一提的是,雖然此前中國(guó)已有月表著陸經(jīng)驗(yàn),但此次天問(wèn)一號(hào)火星軟著陸任務(wù)更加艱難。一方面火星表面存在大氣(火星表面大氣的密度是地球表面大氣密度的1%左右),火星環(huán)境比月球更復(fù)雜;另一方面火星離地球距離更加遙遠(yuǎn),通信時(shí)延單程達(dá)20分鐘左右,因此在整個(gè)著陸過(guò)程,相距遙遠(yuǎn)的地球科學(xué)家們來(lái)不及做任何處置,只能靠天問(wèn)一號(hào)自主完成這“黑色九分鐘”。

    專家表示,中國(guó)天問(wèn)一號(hào)采用反推發(fā)動(dòng)機(jī)減速方式并不代表落后,而是根據(jù)火星車(chē)的實(shí)際需求制定的降落方法。例如采用“天空起重機(jī)”的美國(guó)“毅力”號(hào)火星車(chē)重量超過(guò)1噸,如果用傳統(tǒng)的著陸方式,著陸器需要很強(qiáng)大的支撐結(jié)構(gòu),將導(dǎo)致探測(cè)器非常笨重。而天問(wèn)一號(hào)搭載的祝融號(hào)火星車(chē)重量只有240公斤,雖然它的著陸方式看起來(lái)傳統(tǒng),卻是經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的成熟技術(shù)。

中國(guó)登陸火星點(diǎn)燃全球熱情

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  “登陸火星是中國(guó)太空計(jì)劃取得的最新尖峰成就。中國(guó)證明了它的奮斗精神。”這是《科學(xué)美國(guó)人》月刊網(wǎng)站對(duì)中國(guó)天問(wèn)一號(hào)火星探測(cè)器15日成功著陸火星的評(píng)價(jià)。CNN網(wǎng)站16日在其首頁(yè)報(bào)道稱,中國(guó)成為歷史上第二個(gè)在紅色星球上擁有“漫游車(chē)”的國(guó)家。

  此次天問(wèn)一號(hào)的成功著陸,表明中國(guó)已掌握了安全著陸火星的一系列復(fù)雜技術(shù)。特別是中國(guó)首次探測(cè)火星,即一次性完成環(huán)繞、著陸和巡視三項(xiàng)操作,更是創(chuàng)下了世界首次?!度A爾街日?qǐng)?bào)》評(píng)論說(shuō),自2011年以來(lái),中國(guó)被美國(guó)排除在美國(guó)國(guó)家航空航天局相關(guān)計(jì)劃之外,在很大程度上不得不獨(dú)自開(kāi)展太空探索,如今通過(guò)長(zhǎng)久的努力,中國(guó)走在了太空探索的最前沿。

  事實(shí)上,天問(wèn)一號(hào)探測(cè)器成功登陸火星,不只是屬于中國(guó)的科技榮耀,對(duì)全世界而言,同樣意義重大。

  從科技層面看,火星是人類探索宇宙的重要一步。增進(jìn)對(duì)火星的認(rèn)知,不僅有利于人類進(jìn)一步了解宇宙奧秘與生命起源,也有助于地球自身的發(fā)展——人類在火星探索過(guò)程中,會(huì)產(chǎn)生很多新的技術(shù)。比如,要應(yīng)對(duì)火星大氣的沖擊和熱量,就需要研制出高效的隔熱材料,這種材料在地球上也有用。再比如,在如此遠(yuǎn)距離的星球表面著陸,必然要提升信號(hào)傳輸技術(shù)、控制技術(shù)等,這同樣有益于地球人類生活和工作條件的改善。中國(guó)在火星探索方面的突破,無(wú)疑為此做出重要貢獻(xiàn)。

  同時(shí),中國(guó)火星探測(cè)任務(wù)為國(guó)際合作搭建了新平臺(tái)。實(shí)際上,“祝融號(hào)”火星車(chē)是以中國(guó)神話中的火神命名的。如果把這兩個(gè)字拆開(kāi)看,可以理解為“?!北硎咀YR成功,“融”表示融合與合作,代表了中國(guó)在科技領(lǐng)域的開(kāi)放合作意愿。

  在此次天問(wèn)一號(hào)任務(wù)實(shí)施中,中國(guó)國(guó)家航天局與歐空局、阿根廷、法國(guó)、奧地利等國(guó)際航天組織和機(jī)構(gòu),開(kāi)展了有關(guān)項(xiàng)目合作。俄羅斯國(guó)家航天集團(tuán)公司負(fù)責(zé)遠(yuǎn)景規(guī)劃和科研事務(wù)的執(zhí)行經(jīng)理亞歷山大·勃洛申科表示,希望天問(wèn)一號(hào)此次探測(cè)為俄中兩國(guó)科學(xué)家?guī)?lái)更多合作機(jī)會(huì)。全球科學(xué)家也希望,“祝融號(hào)”能夠傳回此前不為人知的地質(zhì)信息,增進(jìn)全人類對(duì)火星與宇宙的認(rèn)知。

  如果說(shuō),從指南針、印刷術(shù)、造紙和火藥的中國(guó)四大發(fā)明開(kāi)始,中國(guó)技術(shù)對(duì)人類的貢獻(xiàn)早已融入生活日常,那么中國(guó)星際探索技術(shù)的新飛躍,無(wú)疑會(huì)為全世界的科技與生活創(chuàng)造帶來(lái)新期待。更重要的是,中國(guó)以實(shí)際行動(dòng)證明,以“太空合作”取代“太空競(jìng)賽”,才符合全人類的共同利益。

太空探索不應(yīng)陷入意識(shí)形態(tài)競(jìng)爭(zhēng)

  就在國(guó)人為之感到自豪的同時(shí),我們也看到了西方一些媒體一直在用“陰間濾鏡”報(bào)道中國(guó)的太空活動(dòng)。

  其實(shí),自人類發(fā)射第一枚人造衛(wèi)星開(kāi)始,外太空探索就從未和諧過(guò)。冷戰(zhàn)期間的太空競(jìng)賽,是美國(guó)與蘇聯(lián)為了爭(zhēng)奪太空實(shí)力的最高地位而展開(kāi)的比拼。它起源于二戰(zhàn)后兩國(guó)之間基于彈道導(dǎo)彈的核軍備競(jìng)賽。迅速達(dá)成太空里程碑的技術(shù)優(yōu)勢(shì)不僅被認(rèn)為是保障國(guó)家安全的必要條件,也是意識(shí)形態(tài)先進(jìn)的象征。太空競(jìng)賽促進(jìn)了發(fā)射人造衛(wèi)星,對(duì)月球、金星和火星的無(wú)人太空探測(cè)器,以及在近地軌道的人類太空飛行和飛往月球的開(kāi)拓性努力。

  與冷戰(zhàn)年代相比最大不同點(diǎn)在于,在這一輪的太空競(jìng)賽中,跨國(guó)資本起到前所未有的重要作用,而“標(biāo)靶”就是火星。喬布斯曾公開(kāi)指出,馬斯克在新能源汽車(chē)、太陽(yáng)能城市、超級(jí)高鐵、人工智能,特別是Space X外太空探索領(lǐng)域的持續(xù)經(jīng)營(yíng),將占領(lǐng)未來(lái)文化想象力的高地。

  正因如此,而今中國(guó)在經(jīng)過(guò)70余年的積累,開(kāi)始在太空領(lǐng)域加速進(jìn)軍時(shí),美國(guó)政客、媒體和科技企業(yè)必然會(huì)聯(lián)合起來(lái)進(jìn)行抹黑。因?yàn)檫@是徹徹底底的高科技領(lǐng)域,也被他們定義成了意識(shí)形態(tài)先進(jìn)性的代表。反觀中國(guó)的太空探索,則正迎來(lái)“超級(jí)2020”。

    近期來(lái)看,一是中國(guó)將完成建設(shè)長(zhǎng)期有人照料的近地載人空間站。該空間站預(yù)計(jì)在2022年左右建成,可支持3名航天員長(zhǎng)期駐留,在軌運(yùn)行10年,將向國(guó)際社會(huì)開(kāi)放合作,提供全球共享的空間應(yīng)用平臺(tái)。二是實(shí)施探月工程三期“嫦娥五號(hào)”任務(wù),實(shí)現(xiàn)月面無(wú)人采樣返回,圓滿完成探月工程三步走的總體規(guī)劃目標(biāo)。三是北斗導(dǎo)航衛(wèi)星全球系統(tǒng)建成由30顆衛(wèi)星組成的混合星座,服務(wù)范圍延伸至全球,與GPS、“格洛納斯”和“伽利略”系統(tǒng)兼容、互操作,真正做到“中國(guó)的北斗,世界的北斗”。四是完成高分辨率對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)衛(wèi)星的發(fā)射與在軌應(yīng)用。五是建設(shè)低軌移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)星座“鴻雁星座”。該星座由運(yùn)行在軌道高度1000多公里的數(shù)百顆衛(wèi)星構(gòu)成,預(yù)計(jì)于2023年在軌部署完成。

  遠(yuǎn)期,到2030年前后,將實(shí)施長(zhǎng)征九號(hào)重型運(yùn)載火箭、空間飛行器在軌服務(wù)與維護(hù)系統(tǒng)、天地一體化信息網(wǎng)絡(luò)、下一代空間基礎(chǔ)設(shè)施、火星和小行星取樣返回、覓音計(jì)劃——太陽(yáng)系近鄰宜居行星的太空探索計(jì)劃等重大工程項(xiàng)目,使我國(guó)躋身世界航天強(qiáng)國(guó)前列。

  多年來(lái),中國(guó)在太空領(lǐng)域一直秉持敞開(kāi)大門(mén)的合作理念。中國(guó)和聯(lián)合國(guó)外空司發(fā)布的中國(guó)空間站國(guó)際合作機(jī)會(huì)公告,就是最好的佐證。我們盛情邀請(qǐng)世界各國(guó)積極參與,利用未來(lái)的中國(guó)空間站開(kāi)展艙內(nèi)外搭載實(shí)驗(yàn)等合作。一年多以來(lái),中國(guó)的開(kāi)放姿態(tài)迎來(lái)了諸多合作伙伴與合作項(xiàng)目。這與某些國(guó)家和組織要建立太空部隊(duì)、宣布把太空列為一種新戰(zhàn)場(chǎng)的姿態(tài)形成鮮明對(duì)比,得到了世界的廣泛贊譽(yù)。

  在美國(guó)國(guó)內(nèi),也有不少學(xué)者呼吁在太空領(lǐng)域,中美應(yīng)該加強(qiáng)合作。其先決條件是美國(guó)的“沃爾夫修正案”須被廢除,否則不可能有任何實(shí)質(zhì)性合作。合作可能須先從低調(diào)領(lǐng)域開(kāi)始,比如共享遙感數(shù)據(jù)等。中美還可討論共同努力,減少環(huán)繞地球并威脅到每個(gè)人的太空垃圾帶。最重要的是,合作可擴(kuò)展到聯(lián)合載人太空飛行。目標(biāo)是建立聯(lián)合月球基地,而非陷入一場(chǎng)太空競(jìng)賽。

  幾十年來(lái),太空遨游為人類提供了以不同方式看待世界的機(jī)會(huì)。曾搭乘美國(guó)“阿波羅11號(hào)”的宇航員邁克爾·柯林斯說(shuō):“讓我驚訝的是,地球看上去多么脆弱?!敝袊?guó)航天員凝視地球時(shí)肯定也會(huì)有類似感觸。太空合作也許能帶來(lái)改變?nèi)祟愃季S的機(jī)會(huì),推動(dòng)中美緩解緊張局勢(shì)。這對(duì)所有國(guó)家和我們共同的藍(lán)綠色星球來(lái)說(shuō)都是好事。

 

    來(lái)源:中新網(wǎng)、新華網(wǎng)、環(huán)球網(wǎng)、央視新聞客戶端等綜合