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北京時間2月19日凌晨，美國毅力號探測器成功著陸火星。
在2020年窗口，人類向火星發(fā)射了希望號、天問一號、毅力號三個探測器。其中，希望號執(zhí)行環(huán)繞探測任務(wù)，已于2021年2月9日開始環(huán)火；毅力號執(zhí)行著陸巡視探測任務(wù)。
由中國航天科技集團有限公司研制的我國首次火星探測任務(wù)天問一號探測器已進入環(huán)火軌道，計劃于2021年5月至6月?lián)駲C實施火星著陸。
為什么率先到達(dá)的天問一號要先在火星軌道環(huán)繞三個月左右，然后再著陸呢？
這是因為首次探測火星的我國選擇了不同的方案。
我國首次火星探測任務(wù)要在一次任務(wù)中完成“繞、著、巡”三步。正因為使命特殊，既有環(huán)繞器又有著巡組合體的天問一號探測器也成為人類向火星發(fā)射的最重的探測器之一。
▲ 天問一號探測器火星捕獲過程影像（定向天線監(jiān)視相機畫面）
2月10日，天問一號探測器順利進入大橢圓環(huán)火軌道，實現(xiàn)“繞、著、巡”第一步“繞”的目標(biāo)，環(huán)繞火星獲得成功。2月15日，天問一號探測器將軌道調(diào)整為經(jīng)過火星兩極的環(huán)火軌道。
后續(xù)，天問一號探測器還將經(jīng)過多次軌道調(diào)整，進入火星停泊軌道，開展預(yù)選著陸區(qū)探測，計劃于2021年5月至6月?lián)駲C實施火星著陸，開展巡視探測。
那么，天問一號探測器將經(jīng)歷怎樣的著陸過程呢？
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▲ 航天科技集團五院專家解讀著陸過程與難點
我國在此前的探月任務(wù)中，已多次實現(xiàn)月球表面軟著陸，但相比月球，火星存在大氣，環(huán)境更加復(fù)雜，同時通信時延將達(dá)到20分鐘左右，因此，整個著陸過程依舊只能靠探測器自己判斷和執(zhí)行，地面來不及做任何處置。
天問一號探測器的整個著陸過程在9分鐘左右。探測器需要在9分鐘的時間里將速度從約每秒4.9公里降到0。而完成這個任務(wù)的第一步，就要借助火星稠密的大氣。
氣動減速的時候，探測器要面臨高溫過程，還有氣動帶來的姿態(tài)偏差。一旦利用自身氣動外形和防熱結(jié)構(gòu)扛過了氣動減速的第一關(guān)，天問一號探測器的速度就將成功減少90%左右。
接下來，它需要立刻打開自己的減速傘，直到速度降至每秒不到一百米時，探測器攜帶的變推力發(fā)動機會準(zhǔn)時開機，進入動力下降段。
到達(dá)距火面100米的時候，進入懸停階段。這時探測器的微波測距測速敏感器對“地”進行測量，光學(xué)相機等對“地”成像。探測器可能還會在100米高度進行平移，選擇更安全的著陸區(qū)進行著陸。當(dāng)自主確定著陸區(qū)域后，著陸巡視器會在緩沖機構(gòu)和氣囊的保護下，抵達(dá)火星表面。
截至目前，人類2020窗口三大探火任務(wù)進展都很順利，祝愿它們都能取得圓滿成功，為人類深空探測作出新的貢獻。
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