【多个火星探测器计划七八月升空 为何都选同一时间段】目前,计划在7—8月择机发射的美国“毅力号”火星探测器和阿联酋“希望号”火星探测器已进入发射“倒计时”。而我国首次火星探测任务——“天问一号”的发射也备受关注。不久前,中科院院士、航天科技集团科技委主任包为民接受央视记者采访时透露,今年7—8月,“天问一号”将进行发射。

这场多国登台的“探火”大戏让人拭目以待。

在窗口期发射,省时省力省钱

包括中国在内,今年计划“探火”的国家不约而同将火箭发射日期选在7—8月,这是为什么呢?

“今年7—8月是火星探测‘窗口期’。”中国科学院国家空间科学中心空间天气学国家重点实验室研究员刘勇表示,火星和地球几乎在同一轨道面围绕太阳公转,地球公转周期为1年,火星公转周期约为2年。如果在环形跑道上让地球和火星进行一场赛跑,发令枪响后“慢吞吞”的火星大约每两年会遇上地球一次,此时两行星距离最近。在这一时刻前后,从地球发射火星探测器,能让人类“探火”之旅的“赶路”时间更短、所携燃料更少、成本更加低廉。

然而,即便是这最短的飞行距离,探测器仍要经历一场“长途旅行”。

中国科学院空间应用工程与技术中心研究员张伟告诉科技日报记者,火星距离地球最远约4亿公里,最近也要约5600万公里,以我国此次将要发射的火星探测器为例,需要飞行200余天才能到达遥远的火星。

探测器“赶路”期间,地球和火星始终相对运动着。因此,探测器飞行轨道设计里头藏着大学问。

“火星探测器往往沿着地火之间的霍曼转移轨道飞行。”刘勇说。

霍曼转移轨道由德国物理学家瓦尔特·霍曼提出,是一种变换航天器轨道方法的统称,途中只需两次引擎推进,相对节省燃料。

刘勇指出,火星探测器发射升空后,先在地球附近加速,进入椭圆形的霍曼转移轨道惯性飞行,不需耗费自身所携燃料;等到达火星附近“刹车”减速,最终被火星捕获。这就要求探测器发射时,火星和地球的相对位置必须提前计算好,使得探测器的霍曼转移轨道能够与火星公转轨道在某一时刻相切。两轨道的切点就是探测器将被火星轨道捕获的空间位置,这一特定时刻就是探测器真正投入火星“怀抱”的时刻。

结合地球、火星的公转周期,以及轨道设计的相关内容,科学家通过详细周密的计算得出,在地球上每隔约26个月是发射火星探测器的最好时机,“窗口期”由此而来。

如果错过今年7—8月这次“窗口期”,下次火星探测的好时机只能等到2022年。例如,欧洲空间局(以下简称欧空局)与俄罗斯航天局合作研发的火星探测器原定于今年7月发射,但因疫情及其他技术因素影响,不得不推迟到两年后发射。

目的地相同,“赶路”时间不一

如果翻阅历史资料就会发现,即便国际上历次火星探测几乎都沿着霍曼转移轨道飞行,“赶路”时间却有长有短。

美国发射的“水手4号”火星探测器,从距离火星1万公里的高空处拍摄并回传了第一张火星表面的照片。这张充满了陨石坑的照片当时震惊了科学界。该探测器于1964年11月底发射,1965年7月中旬飞越火星,时隔8个半月。

与“水手4号”同一系列的“水手9号”则在“赶路”途中费时较少。该探测器于1971年5月底发射,同年11月中旬抵达,成为人类派往火星考察的第一颗人造火星卫星。飞行时间仅5个半月。

随着时间推移,后续发射的火星探测器飞行时间反而有增长趋势。

据此前《人民日报海外版》报道,此次我国首次火星探测任务计划飞行7—8个月。当然,还有时间更长的“探火”之行。如1975年美国发射的“海盗1号”,耗时10个月驶向火星;2013年印度发射的“曼加里安号”,耗时11个半月才进入火星轨道。

目的地相同,为何“赶路”时间不一?

刘勇告诉科技日报记者,火星探测器飞行时间相差较大,除了工程实际中火箭的运载能力和火星探测器本身的质量以外,还有两方面因素。

其一,地球、火星的公转轨道都不是真正意义上的正圆轨道,因此即便二者距离最近时,这一最近距离也有长有短。同理,如果不是同一年“窗口期”发射的火星探测器,其飞行距离也略有差别,飞行时长自然也会有所不同。

“每一次‘窗口期’火星探测器飞行的距离不等,下一次探测器飞行距离最短的‘窗口期’在2035年,这在天文学上被称为‘火星大冲’。”刘勇说。

其二,飞行时间也与飞掠、环绕等不同的探测目标有关。飞掠火星只需靠近即可,相当于“一日游”,旅途中惊鸿一瞥,拍下几张照片,扬长而去。环绕火星则需要在特定时刻“刹车制动”,进入火星轨道成为人造火星卫星,相当于“深度游”,此后扎根在火星周围,直至生命终结。因此,当探测器以环绕火星为任务目标时,其所携带的燃料更多,变轨相对复杂,飞行时间也相对长些。

除了飞行时间不一外,火星探测作为一项系统工程,还有很多耐人寻味的科学问题值得探究。正如刘勇所言:“航天工程是人类的科技极限挑战,具有极高的风险性。期待我国首次自主火星探测任务圆满成功。”

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火星魅力让“探火”大军日益壮大

国际火星探测始于20世纪60年代。90年代以来,火星探测迎来又一高潮,相关科研任务进行得如火如荼,包括美、俄、日、欧、印等国在内的“探火”大军日益壮大。截至目前,火星探测任务已实施40余次,其中美国20余次,苏联/俄罗斯实施次数紧随其后,日本、欧空局和印度也分别进行过“探火”任务。火星魅力之大,可见一斑。

那么,各国为何对火星如此“钟情”?

“火星是太阳系内与地球特点最为接近的行星,是人类未来移民的首选地。” 张伟表示,火星上的重力约为地球的2/5,具备较稀薄的大气——大气成分为95%的二氧化碳、3%的氮气、很少的氧气和水汽等,且可能存在水资源,通过合理改造有希望成为未来人类可以驻留的地外生存空间。

“再者,火星探测的科学价值十分突出。”刘勇在接受科技日报记者采访时如是说。

是什么原因导致火星失去了水?它怎样从一个蓝色星球变成现在一片荒漠的红色星球?其大气、环境是如何演化的?火星的今天有没有可能就是地球的明天?这些都是科学家们想要通过相关探测去解答的问题。

此外,张伟指出,火星探测是涉及众多高新技术领域的系统工程,要解决轨道设计、自主姿态确定与控制、着陆导航、热控制、辐射防护、遥操作与遥分析、深空测控通信等技术问题,能够带动系统工程、自动控制、能源、材料、通信、遥感等众多领域的迅速发展,也是一个国家科技实力和创新能力的重要体现。“在国际竞争日趋激烈的今天,火星探测已成为目前及未来很长一段时期国际航天大国竞争的主要‘竞技场’。”张伟说。链接: https://t.cn/A6y5t6gF

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【泰山景区3月21日8时起恢复开放】3月19日上午,泰山景区恢复开放新闻发布会在泰山脚下召开,记者从发布会上了解到,自3月21日8时起,泰山景区红门、天外村、桃花峪三条游览路恢复24小时开放。
  医务工作者一年内免费游泰山 泰山游览证顺延两个月
  据了解,此次红门(徒步进山)、天外村(乘车进山)、桃花峪(徒步或乘车进山)三条游览路恢复24小时开放,同步恢复岱庙、红门宫等文物保护单位的露天区域及天外村、红门、桃花峪等停车场。
  为做好疫情防控工作,景区恢复开放后,到疫情解除前,单日最大接待量不超过2万人,泰山景区将通过线上实名预约购票、线下购票窗口管控等措施,引导游客错峰游览。
  自恢复开放之日起一年内,泰山景区对持有效证件的全国医务工作者实行免费优惠,有效证件包括身份证(港澳通行证、台胞证等)和卫生行政主管部门颁发的“医师执业证”“护士执业证”等。此外,泰山游览证、游览卡截止日期在2020年1月24日之后的,有效期自恢复开放之日起自动顺延2个月。
  实名制购票 进入景区需出示健康证(码)
  根据国家文旅部要求和山东省疫情防控有关规定,进入泰山景区游览须持有本人身份证和健康证明,提倡网络实名预约购票或现场扫码购票,享受优惠政策的游客须到售票窗口凭有关证件现场办理免费游览手续。
  到泰山景区游览,持有效健康证明的游客,需扫描“泰安通”二维码(登记个人信息)、测量体温后佩戴口罩进山游览。为确保突发疫情发生时能迅速联系到同行游客,在景区内乘车、乘坐索道、如厕、就餐、住宿、购物前需主动扫描“泰安通”二维码或填写个人信息登记表,未戴口罩者谢绝进山游览。
  据介绍,按照疫情防控有关要求,外省游客来泰山旅游需要具备五个条件。一是持有本人的二代身份证;二是持有有效健康证明。包括在微信、支付宝、“爱山东”APP申领的山东省电子健康通行码,已经实现互认共享的江苏、广东、四川、新疆等17个省份的健康通行“绿码”(或全国一体化政务服务平台防疫信息码“绿码”)等;三是体温检测不超过37.3度,没有咳嗽等不适症状;四是现场扫描“泰安通”二维码;五是必须佩戴口罩。游客也可继续关注泰山景区官方网站、微信号发布平台,泰山景区将按照疫情防控要求动态调整相关政策,为中外游客提供优质服务。
  加强进山口管控 安装非接触式体温热像仪
  目前泰山景区已经在天外村、红门、桃花峪检票口分别安装了红外热成像智能人体测温系统对进山游客进行体温测量。景区在红门、天外村、中天门、南天门、桃花峪、岱庙北门各设置一个留观点,如果游客体温超过37.3℃,可及时与附近的留观点联系,景区工作人员会给予帮助。
  泰山景区提倡无接触式消费和服务,游客开包检查时尽量自己动手打开,付款时请尽量采用非现金支付方式,进景区游览在工作人员指导下自助检票。游客在游览中要自觉与他人保持1米以上距离。游客乘车时需隔位就座,每辆客运车(31座)限乘坐15人,每节索道车厢(8座)限乘坐4人。
  同时,景区内为游客提供平价口罩,分别在天外村、红门、中天门、南天门、桃花峪、岱庙北门设置六个平价口罩有偿服务点,联系电话为15610360789。泰山景区还提供24小时免费咨询,游客如需咨询、投诉或出现发热、咳嗽等不适症状者,可随时拨打0538-96008888热线电话或与附近的工作人员联系。此外,目前景区内的大衣租赁行业暂不营业,部分购物、餐饮、住宿等场所限时限量营业,游客需备足御寒衣物等物品。
  查漏补缺、固强补弱全方位做好恢复开放准备工作
  为了打造员工新形象、展现景区新气象、塑造旅游新影响,泰山景区从硬件、软件等方面细化措施、狠抓落实,查漏补缺、固强补弱,全方位做好恢复开放各项准备。
  恢复开放前,景区组织了一次全方位“体检”,对景容景貌、基础设施、环境卫生、危石险段、交通运输、安全生产、消防安全、环境卫生等开展专项治理,及时整改短板弱项,消除安全隐患,景区的服务设施、环境质量大幅度提升。在疫情防控方面紧抓不放松,严把驻山单位员工健康关、严把驻山单位员工健康关、严查企业主体责任落实、严格游客进山登记管理、积极落实防疫消毒措施、开展预案综合演练。同时,制作了《泰山景区文明待客服务手册》,提升旅游服务水平。
  山花已烂漫,相约正当时。泰山是一座神山、圣山、文化山、平安山,登泰山保平安,泰山景区秉承“待游客如亲人”的理念,以最完善严密的防控措施、最真诚细致的旅游服务,确保泰山以全新的面貌迎接中外游客。
  此次泰山景区恢复开放新闻发布会还通过中国联通集团签约的虎牙、斗鱼、爱奇艺、快手等热播线上平台,及中国联通自有的沃视频网络直播平台借助中国联通高速5G网络进行了现场直播。(大众网·海报新闻)


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