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天问一号发射成功!带你秒懂天问一号!

来源:中国航天科普 作者: 发布时间:2020-07-28 15:52:14 浏览次数: 【字体:

今天12点41分,长征五号遥四运载火箭载着中国首次火星探测任务的天问一号火星探测器发射升空,中国由此迈出了行星探测的第一步!

天问一号成功发射,但许多小伙伴可能还不了解它。中国航天科普邀请了航天专家和天文学家共同为你解惑!我们将继续发布“出发去火星”系列科普短片,敬请观看!

本篇,我们请到全国空间探测技术首席科学传播专家庞之浩老师,为大家硬核讲解有关天问一号的组成和任务。做好笔记,没准中考、高考、公务员考试都能用到哦!

下面我们上干货!

天问一号的组成

执行我国首次火星探测任务的天问一号火星探测器由环绕器、着陆巡视器两部分组成,总质量约5吨。

天问一号火星探测器

环绕器携带了7台科学仪器:

01高分辨率相机

它用于拍照火星表面重点区域精细观测图像,研究火星地形地貌和地质构造。

02中分辨率相机

它用于探测火星地形地貌及其变化,绘制火星全球遥感影像图。

03火星矿物光谱探测仪

它用于分析研究火星整体化学成分与化学演化历史、火星矿物组成与分布以及析火星资源及其分布区。

04次表层探测雷达

用于探测研究火星的内部结构、主要成分以及火星表面地形等。

05火星磁强计

它用于探测研究火星电离层和火星空间磁场环境等。

06火星能量粒子分析仪

它用于绘制火星全球和地火转移轨道不同种类能量粒子辐射的空间分布图,研究近火星空间环境和地火转移轨道能量粒子的能谱、元素成分和通量的特征及其变化规律。与其它几台仪器等联合起来,还能够用于研究近火星空间能量粒子辐射与大气的关系,太阳风暴能量粒子事件对火星大气逃逸的影响与相互作用的规律,火星粒子加速与输运过程。

07火星离子与中性粒子分析仪

它用于研究太阳风和火星大气相互作用、火星激波附近中性粒子加速机制,以及火星等离子体中的粒子特性等。

巡视器,也就是火星车,携带以下6台科学仪器:

01次表层探测雷达

它用于对火星地下一定深度进行探测,从而研究巡视区火星表层、次表层地质分层结构与组成类型。

02地形相机

它用于研究火星表面形貌和地质构造特征。

03多光谱相机

它用于研究火星表面形貌特征与物质类型分布。

04火星气象测量仪

它用于研究火星表面气候特征,监测火星表面声音。

05火星表面磁场探测仪

它用于探测研究着陆区火星磁场、火星空间磁场和火星内部局部构造。

06火星表面成分探测仪

它用于识别火星表面矿物分析和岩石,分析火星表面物质的化学元素组成。

这些不同分辨率的相机和能探测火星浅层结构的浅层雷达等,未来可以帮助我们进行火星上的水冰分布、物理场和内部结构的研究,进而建立起对火星全面而基础的认识。

天问一号的任务

天问一号火星探测器将通过一次发射实现火星环绕、着陆和巡视三项任务,对火星开展全球性、综合性的环绕探测,并在局部地区开展区域性、精细性的巡视探测。

了解深空探测的小伙伴都知道,环绕、着陆和巡视三项任务通常是逐步进行的,就像嫦娥一号到三号那样。此次天问一号一次性完成这三项任务实属不易,需要突破火星环绕、进入、下降、着陆、巡视、远距离测控通信等多项关键技术。

同时,采用这种“一举三得”的方式探测火星在世界火星探测史上是前所未有的,将使我国成为世界上第二个独立掌握火星着陆巡视探测技术的国家。那么,天问一号的具体要做什么呢?

天问一号的工程目标

突破火星制动捕获、进入/下降/着陆、长期自主管理、远距离测控通信、火星表面巡视等关键技术,获取火星探测科学数据,实现跨越式发展,推动我国深空探测活动可持续性进步。

天问一号的科学目标

1研究火星形貌与地质构造特征。探测火星全球地形地貌特征,获取典型地区的高精度形貌数据,开展火星地质构造成因和演化研究。

2研究火星表面土壤特征与水冰分布。探测火星土壤种类、风化沉积特征和全球分布,搜寻水冰信息,开展火星土壤剖面分层结构研究。

研究火星表面物质组成。识别火星表面岩石类型,探查火星表面次生矿物,开展表面矿物组成分析。

3研究火星大气电离层及表面气候与环境特征。探测火星空间环境及火星表面气温、气压、风场,开展火星电离层结构和表面天气季节性变化规律研究。

4研究火星物理场与内部结构,探测火星磁场特性。开展火星早期地质演化历史及火星内部质量分布和重力场研究。

环绕器

环绕器针对火星全球进行普查,并为巡视器提供中继通信链路,就像嫦娥四号任务中的鹊桥号那样。环绕器设计寿命一个火星年,相当于地球上的687天。

环绕器主要用于探测火星土壤类型分布和结构,火星表面和地下水冰,火星地形地貌特征及其变化,火星大气电离层分析及行星际环境,调查和分析火星表面物质成分。

着陆巡视器

着陆巡视器在着陆区对火星进行区域详查。它的设计寿命为3个火星月,相当于地球上的92天。

天问一号着陆巡视器示意图

巡视器主要用于探测火星巡视区表面元素、矿物和岩石类型,大气物理特征与表面环境以及巡视区形貌和地质构造,并探查火星巡视区土壤结构探测和水冰。

我国第一次火星探测不仅用于探究火星生命的存在和演化过程等问题,更可借此了解地球的演化历史、预测地球的未来变化趋势,同时也为人类开辟新的生存空间寻找潜在目标。

让我们跟随天问一号火星探测器一起出发去火星!探索更多未知的火星秘密!

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