#祝融# “天问一号”登陆!“祝融”号叩开火星大门,中国突破最难的环节
“天问一号”成功降落火星,“祝融”号火星车即将出动!对于中国航天事业来说,2021年5月15日绝对是一个值得载入史册的重要一天,中国自主研发的火星探测器“天问一号”成功着陆,“祝融”号火星车降临火星,火星的土地上终于竖起了鲜艳的五星红旗。截至目前,人类一共进行过21次火星探测器着陆任务,仅有9次取得成功,其中就有“天问一号”的这一次。
值得注意的是,“天问一号”发射任务是中国进行的首次火星探测。而就是在这个“首次”,中国就成功实现了“绕、落、探”三个重大目标,实可谓世界航天史上的一大成就,既说明我们的技术起点很高,也体现出中国在航天领域的雄厚实力与强大信心。
在21次火星探测器着陆中,仅有9次获得成功,足见登陆火星是一件难度何其巨大的事情。那么,登陆火星的难点究竟在哪?为何成为了多国难以企及的一道技术门槛?我们不妨了解一下。
以国产“天问一号”探测器为例,其目前距离地球约3.2亿公里。向3.2亿公里外的探测器发出各种控制指令,我们首先遇到的问题是什么?很简单,那就是信号延迟,距离越远,信号传输需要的时间就越久。倘若探测器只是在轨道上运行的话,那稍稍有些延迟还不是大事,但若是在降落火星的过程中控制不好的延迟问题,那就是个“灾难”了。
探测器从轨道冲入火星大气层,再到无损地成功降落火星表面,需要进行姿态控制、多次减速控制和最终的伸出着陆腿。听起来非常简单,但任何一个动作哪怕早了或晚了零点几秒,都有可能让“天问一号”不幸成为火星上的一堆残骸……
下降开始后,“天问一号”遇到的第一个“拦路虎”不是如何减速,而是要耐高温。火星的大气层密度很小,基本只有地球的一百分之一,但厚度却并不小。当探测器冲入火星大气层时,速度约为4.9公里/秒,在火星大气层的摩擦下,探测器表面温度会在短时间内上升到1300摄氏度,随即进一步升至2100摄氏度,堪称“地狱烈火级别的炙烤”,这种令人揪心的炙烤要维持5分钟之久,直到探测器彻底冲入火星大气层。
对于很多国家来说,如何给探测器“裹”上一层足够强大的“耐热服”,是一个极具挑战性的工作。探测器的耐热外层必须经受住极端的高温,不至于因摩擦高温而焚毁,同时还要保证内部温度不超高,对设备毫无影响,尤其不能让宝贵的“祝融”号火星车被“烧伤”。
冲入火星大气层后,结束了气动减速阶段的探测器已成功地将速度降到了原先的10%左右,即480~490米/秒。但即便如此,其依旧超越地球环境下的音速,如果以这种超过1马赫的速度着陆,那无疑仍是灾难,或者说根本算不上着陆,而是坠落。因此,“天问一号”还需要进一步减速,此时就需要减速伞出场了。
张开减速伞时,“天问一号”必须保证已经冲入了火星大气层内部,且不能再与大气层出现剧烈摩擦和高温,否则就会因为开伞过早而烧掉减速伞,因而开伞的时机需掌握得极为精准。同时,减速伞的设计必须极为坚固,能够承受住探测器以超过1马赫的速度带来的巨大动能,不能因反作用力而被扯断。减速伞的减速阶段约耗时90秒,在这90秒中,“天问一号”的降落速度会大幅度下降到100米/秒左右。
当然了,对于探测器来说,即便是100米/秒也是一个过快的着陆速度,依旧会让自己狠狠地撞到火星表面,这时就需要开启反推发动机。“天问一号”装备的国产反推发动机技术成熟,即7500N变推力发动机,在多次“嫦娥”登月任务中表现出色。
值得注意的是,反推发动机的作用不仅仅是减速,其还能让探测器在空中100米处实现悬停,这是很重要的一步。悬停的目的是为了在降落前的最后时机,为探测器选择最为平坦的着陆点,防止因地形凹凸不平或障碍物过多而撞坏探测器。在姿态发动机的调整下,探测器会缓缓下降高度。最终在距离火星表面不到4米的高度时,发动机关机,降落动能将完全由探测器本身的着陆腿和缓冲装置吸收。
基本上,这就是“天问一号”探测器携带“祝融”号火星车降落火星的一个过程,原理说起来很简单,但实现起来的每一个步骤,都足以让各国航天人为之公关数年乃至数十年。以俄罗斯和欧洲多国联合推进的ExoMars火星探测任务来说,就是因为减速伞技术迟迟不过关,导致其在2020年错过了登陆火星的发射窗口期。
而在降落过程中,减速伞的开伞与抛弃、反推发动机的开机与关闭、姿态发动机的关闭……任何一个动作和指令的或早或晚,都可能让探测器就此化为乌有,更何况这是在3.2亿公里之外的地球上发出的控制指令,更显难度之高。
如今,中国人终于叩开了火星的大门,在探测火星的赛道上,中国已经进入全球第一梯队,甚至开始引领世界。相信随着“祝融”号开启火星之旅,我们将对这颗星球有越来越多的了解,揭开其神秘的面纱。 #为什么要探索火星##火星上首次留下中国印迹##天问一号##祝融号火星车顺利发回遥测信号##你好火星中国来了##动画模拟天问一号着陆过程#
“天问一号”成功降落火星,“祝融”号火星车即将出动!对于中国航天事业来说,2021年5月15日绝对是一个值得载入史册的重要一天,中国自主研发的火星探测器“天问一号”成功着陆,“祝融”号火星车降临火星,火星的土地上终于竖起了鲜艳的五星红旗。截至目前,人类一共进行过21次火星探测器着陆任务,仅有9次取得成功,其中就有“天问一号”的这一次。
值得注意的是,“天问一号”发射任务是中国进行的首次火星探测。而就是在这个“首次”,中国就成功实现了“绕、落、探”三个重大目标,实可谓世界航天史上的一大成就,既说明我们的技术起点很高,也体现出中国在航天领域的雄厚实力与强大信心。
在21次火星探测器着陆中,仅有9次获得成功,足见登陆火星是一件难度何其巨大的事情。那么,登陆火星的难点究竟在哪?为何成为了多国难以企及的一道技术门槛?我们不妨了解一下。
以国产“天问一号”探测器为例,其目前距离地球约3.2亿公里。向3.2亿公里外的探测器发出各种控制指令,我们首先遇到的问题是什么?很简单,那就是信号延迟,距离越远,信号传输需要的时间就越久。倘若探测器只是在轨道上运行的话,那稍稍有些延迟还不是大事,但若是在降落火星的过程中控制不好的延迟问题,那就是个“灾难”了。
探测器从轨道冲入火星大气层,再到无损地成功降落火星表面,需要进行姿态控制、多次减速控制和最终的伸出着陆腿。听起来非常简单,但任何一个动作哪怕早了或晚了零点几秒,都有可能让“天问一号”不幸成为火星上的一堆残骸……
下降开始后,“天问一号”遇到的第一个“拦路虎”不是如何减速,而是要耐高温。火星的大气层密度很小,基本只有地球的一百分之一,但厚度却并不小。当探测器冲入火星大气层时,速度约为4.9公里/秒,在火星大气层的摩擦下,探测器表面温度会在短时间内上升到1300摄氏度,随即进一步升至2100摄氏度,堪称“地狱烈火级别的炙烤”,这种令人揪心的炙烤要维持5分钟之久,直到探测器彻底冲入火星大气层。
对于很多国家来说,如何给探测器“裹”上一层足够强大的“耐热服”,是一个极具挑战性的工作。探测器的耐热外层必须经受住极端的高温,不至于因摩擦高温而焚毁,同时还要保证内部温度不超高,对设备毫无影响,尤其不能让宝贵的“祝融”号火星车被“烧伤”。
冲入火星大气层后,结束了气动减速阶段的探测器已成功地将速度降到了原先的10%左右,即480~490米/秒。但即便如此,其依旧超越地球环境下的音速,如果以这种超过1马赫的速度着陆,那无疑仍是灾难,或者说根本算不上着陆,而是坠落。因此,“天问一号”还需要进一步减速,此时就需要减速伞出场了。
张开减速伞时,“天问一号”必须保证已经冲入了火星大气层内部,且不能再与大气层出现剧烈摩擦和高温,否则就会因为开伞过早而烧掉减速伞,因而开伞的时机需掌握得极为精准。同时,减速伞的设计必须极为坚固,能够承受住探测器以超过1马赫的速度带来的巨大动能,不能因反作用力而被扯断。减速伞的减速阶段约耗时90秒,在这90秒中,“天问一号”的降落速度会大幅度下降到100米/秒左右。
当然了,对于探测器来说,即便是100米/秒也是一个过快的着陆速度,依旧会让自己狠狠地撞到火星表面,这时就需要开启反推发动机。“天问一号”装备的国产反推发动机技术成熟,即7500N变推力发动机,在多次“嫦娥”登月任务中表现出色。
值得注意的是,反推发动机的作用不仅仅是减速,其还能让探测器在空中100米处实现悬停,这是很重要的一步。悬停的目的是为了在降落前的最后时机,为探测器选择最为平坦的着陆点,防止因地形凹凸不平或障碍物过多而撞坏探测器。在姿态发动机的调整下,探测器会缓缓下降高度。最终在距离火星表面不到4米的高度时,发动机关机,降落动能将完全由探测器本身的着陆腿和缓冲装置吸收。
基本上,这就是“天问一号”探测器携带“祝融”号火星车降落火星的一个过程,原理说起来很简单,但实现起来的每一个步骤,都足以让各国航天人为之公关数年乃至数十年。以俄罗斯和欧洲多国联合推进的ExoMars火星探测任务来说,就是因为减速伞技术迟迟不过关,导致其在2020年错过了登陆火星的发射窗口期。
而在降落过程中,减速伞的开伞与抛弃、反推发动机的开机与关闭、姿态发动机的关闭……任何一个动作和指令的或早或晚,都可能让探测器就此化为乌有,更何况这是在3.2亿公里之外的地球上发出的控制指令,更显难度之高。
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山绣球“美方八重”每年开到中期可育花就会直接掉落,我想大概因为没有授粉就自动掉落了吧,今天看到其他几种山绣球上都有蜜蜂飞来飞去,不过也没从来没见过结出种子的。另一颗倔强的山绣球,怎么调蓝都没用,一直开出玫粉色,不过今年的实验是把山绣球作为攀缘植物种植,牵引在前面或爬架上,山绣球的枝条纤细又能侧芽开花,效果还是非常不错的,可以拉开绣球的不同层次。
南来的友北往的客
听我和你说几句最贴心的磕
人生一世 要好好把握
莫让贪念来占据你的心窝
花儿有开 也会有落
三穷三富过到老得失要看破
只要保持 平常心一颗
你的世界就会天高地也阔
知足常乐 知足常乐
贪心不足蛇吞象 不是传说
做人分清 美善与丑恶
诱惑面前切莫丧失原则
知足常乐 知足常乐
金银财宝身外物 不可强夺
急功近利 千万使不得
小心驶得万年船一定牢记着
花儿有开 也会有落
三穷三富过到老得失要看破
只要保持 平常心一颗
你的世界就会天高地也阔
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