天问一号探测器成功发射 为什么要用长征五号运载火箭?

时间:2020-08-03 15:03:21 来源: 科学讲百家号


从古至今,我们都有一个飞天的梦想,早在14世纪末期,明朝的万户就自制了一把带有47个火箭的椅子,将自己发射升空,希望能够借助火箭的推力来实现飞天的梦想。据记载,这是第一个想到利用火箭发射升空的人。随着科技的发展,我们现在已经可以实现飞天的梦想,迈向外太空,走向宇宙深处。

回顾历史,可以看到我们国家的航天事业稳步推进,在1970年4月24日,我们成功发射了第一颗人造卫星“东方红一号”。在进入21世纪后,我们还发射了载人飞船,将宇航员送上了外太空;也开启了探月的项目,将多个月球探测器送到38外公里外的月球。现在,我们的目光开始投向行星探索,在2020年4月24日,国家航天局公布:我国行星探测任务被命名为“天问系列”,而行星探测任务的首站就是距离我们地球最远达到4亿公里的火星。

据报道,我们首个火星任务“天问一号”在文昌航天发射场由长征五号遥四运载火箭发射升空,正式开启了火星之旅。对于我们来说,这一刻,我们已经期待很久了,自从航天局公布了火星任务的名字以来,我们一直在等待火星发射窗口的到来。随着火星探测器发射升空,意味着我们离火星又近了一步。按照计划,火星探测器预计在2021年2月到达火星。

为什么要用长征五号运载火箭发射

细心的朋友会发现,阿联酋首个火星探测器“希望”号是由日本的H2A火箭发射升空的,而H2A火箭的运载能力和我们的长征三号乙火箭相当,为什么阿联酋的火星探测器可以由和我们长征三号乙火箭相当的H2A火箭发射升空,我们的火星探测器不能用长征三号乙火箭发射升空吗?

虽然两者都是火星探测器,但是它们的功能不同,质量也不同。其中阿联酋的“希望”号火星探测器仅仅是一个火星轨道探测器,它的总质量大约为1.35吨,而我们天问一号火星项目包括了轨道飞行器、着陆器、火星车等多种有效载荷,总质量达到5吨,我们将一次完成环绕火星、着陆火星、巡视火星三大步。所以两个探测器在质量方面完全不在一个层次。

如果我们也只是发射一个质量相当的轨道探测器,其实长征三号乙运载火箭就可以完成了,因为长征三号乙运载火箭可以将两吨左右的探测器送入地火转移轨道。想将重达5吨的天问一号送上火星,目前只有长征五号才能胜任,因为长征五号运载火箭的地火转移轨道发射能力已经超过了5吨。这也说明了我们国家的运载火箭已经非常强大,可以将一整套火星探测器打到4亿公里外的火星。

即将挑战“恐怖7分钟”

强大的运载火箭,将火星探测器送上太空以后,它的速度已经非常快,在前往火星的过程中,可以超过地球逃逸速度11.2公里每秒。即使着陆器在准备降落到火星之前,它的速度还是可以达到2万公里每小时,在着陆阶段,需要将探测器的速度降至0,这个过程大约持续7分钟,每个环节都必须精准无误才能实现,所以这7分钟也被称为“恐怖7分钟”。由于我们国家首次火星探测任务包括了着陆火星、巡视火星,所以我们会将火星车送上火星表面,意味着我们会面临这个“恐怖7分钟”。

虽然在着陆阶段充满了惊险与挑战,相信我们的工程师有信心、有能力将火星车送上最远4亿公里外的火星表面。毕竟,在此之前,我们已经成功将探测器送上月球的表面,这说明了我们探测器的自主飞行能力还是比较强的。


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