據人民日報海外網發布的消息,記者從中國國家航天局獲悉,2月5日20點,天問一號探測器順利完成了地火轉移階段的第四次軌道中途修正,確保火星引力能夠按計劃捕獲火星。此時天問一號距離火星只有110萬千米了,那么何時會到達火星軌道呢?
我們可以從天問一號飛行的速度來估算。 截止航天局發布消息止,天問一號在軌飛行了197天,一共飛行了4.65億千米,距離地球為1.84億千米,距離火星為110萬千米。那么我們可以計算出,天問一號的在軌飛行速度平均約27km/s。 現在我們計算距離火星還有110萬千米需要飛多久。 如果依然按照這個速度飛往火星,火星在那里不動地等著天問一號,110萬千米則還需要約40740秒,也就是只需要11個小時多點。但問題是火星還在公轉著向前奔,速度為每秒約24千米,實際上天問一號追趕火星的相對速度只有每秒約3千米。這樣,如果不提速也不減速的話,就還需要約102個小時,也就是還要4天多。
天問一號到達火星如何被其引力捕獲? 根據前面說的消息是2月5日20點發布,4天后就是2月9日左右,天問一號就會到達火星附近。這個時間段就是控制的關鍵節點了,必須要讓火星引力捕獲天問一號,否則就“嗖”的一聲飛掠過去,奔向遙遠的深空一去不復返,這次任務就前功盡棄了。 那么這個要被火星抓住的速度是多少呢? 必須小于火星逃逸速度,也就是5.027km/s;必須達到環繞速度,也就是3.55km/s。當然這只是火星表面的兩個宇宙速度,如果距離火星1000千米高空,這兩個速度則分別為:4.4km/s和3.1km/s。 看來目前天問一號的運行速度到達火星時不需要做多大調整,關鍵是進入軌道的高低。如果進入時在距火星表面更高的空間,速度就要調得慢一些,如果進入更低的空間,速度就要調快一些。這種精準調控是航天專家們的專利,是天問一號自主控制調整還是需要地球智指揮中心遙控調整,就不在這里瞎猜了。
天問一號何時在火星著陸? 天問一號到被火星引力順利捕獲后,還要不斷的調整到合適軌道,然后繞火星飛行開始科學觀測,選擇準確的著陸地點,目前候選地點在烏托邦平原,是1976年美國NASA“海盜2號”著陸器的著陸區域,到時候會不會調整,尚不得而知。 在繞火星科學考察飛行兩三個月后,擇機進行著陸。這將是天問一號又一個關鍵時刻,整個過程驚心動魄,包括進入大氣層,經歷7分鐘燒烤黑障時期,然后打開降落傘,飄然而下,快到地面時適時開啟反推發動機,讓著陸器安全著陸。 最難的是地球控制中心對整個著陸過程完全無法把控,完全靠著陸器自主識別著陸點,自己規劃整個過程,這是對天問一號AI系統的一次檢驗。順利著陸后,將釋放出火星車,開始對火星進行考察。 至此,天問一號的繞、落、巡任務才順利完成,從此中國航天事業又樹立起一座新的豐碑。
原文標題:天問一號傳回了火星首張照片,什么時候能到達,還有哪些難點?
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