中国2020年火星探测计划预定着陆区 图源:格致论道
此外,天问一号将使用我国独立的深空网,西安卫星测控中心喀什深空站、佳木斯深空站将为其提供全程测控支持。相比探月任务,对火星探测器最远将近4亿公里的探测距离,以及近7个月的地火转移时间,对测控通信系统而言将是前所未有的考验。
天问一号探测计划
二、火星车是什么样的?要完成什么目标?
我国第一台火星车的高度有1.85米,重量达到240公斤左右。火星车上搭载了6种有效载荷,包括地形相机、多光谱相机、次表层探测雷达、表面成分探测仪、表面磁场探测仪、气象测量仪,为完成探测任务提供保证。
第一台火星车
同时,为了适应火星的地表环境,火星车还具备环境感知、障碍识别、局部路径规划、多轮运动协调控制等功能。
中国首次火星探测任务工程副总指挥、探月与航天工程中心主任刘继忠表示,火星车在火星上依靠太阳能来获得能源,它的设计寿命为3个火星月,相当于约92个地球日。期间,火星车将对火星的地质、环境、气象等进行探测,人们可直观地了解火星和地球环境的异同。
火星车上搭载的各种仪器
这次火星探测任务计划将完成6个科学目标,分别是:
1、火星全球和着陆器地形地貌、物质成分的探测与研究
2、火星全球和着陆器土壤厚度、成分及其分布
3、火星全球与着陆器次表层地下水体的分布
4、火星重点地区(着陆候选区)的详查
5、火星磁层、电离层、大气层及其气候特征
6、火星物理场(磁场、重力场以及内部结构)探测
相对于载人航天和月球探测任务,我国首次自主的火星探测具有航天器平台新、探测领域新、实施周期长、测控模式复杂、轨道控制要求高及应急处置难度大等特点。
针对全新的任务,北京飞控中心于2018年初就组件了火星探测任务飞控团队,今年以来,他们还针对长征五号B火箭首飞、首次火星探测、嫦娥5号和空间站等重大任务并行准备。
2020年4月24日,中国行星探测任务被命名为“天问系列”,首次火星探测任务被命名为“天问一号”,后续行星任务依次编号。
三、各国为何钟情于“扎堆”探索火星?
我们也知道最近各国都在“扎堆”进行火星探测,这是为什么呢?
原因在于以现在的航天水平来看,火星距离地球的距离实在是太远了,探测火星要比探测月球在实际操作上难得多。
要知道人类经常光顾的月球的距地距离为38万公里,而火星地球之间最近的时候距离也远达5500万公里,最远的时候更是要达到4亿公里。因此火星探测是一个非常讲究时机的活动。
平均每15~17年会有一次火星大冲,届时太阳、地球、月球、火星会规律排列在一条直线上,火星和地球的距离会进一步缩短。