本周,中国的第一个火星探测器天问一号发射,下面是它执行的功能。
815字
2020-08-06 21:46
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火星译客

在火星探测任务发射前几天,一篇新的论文称,中国的火星探测器可能会尝试在火星东北部的某个地点着陆。

这篇论文于上周发表在《自然·天文学》杂志上,由中国“天问一号”火星探测小组成员撰写。“天问一号”火星探测计划的目标是将一个轨道飞行器和一架着陆器/火星车送往火星。

该研究揭示了天问一号的新细节,列出了其预定着陆点、科学目标和航天器上仪器的名称,强调了这次任务的历史意义:天问一号探测任务不仅是中国首次自主完成的火星任务,也是首次同时搭载行星轨道器和探测器的任务。(2011年11月,中国的首个轨道飞行器“萤火1号”与俄罗斯的“福布斯-格朗特”任务一起由俄罗斯火箭发射升空。最终发射失败,所有的飞船最终都落回了地球。)

艺术家在红色星球上拍摄的第一个火星探测器天文1号。该任务于2020年7月23日发射。

中国首个火星探测器天问一号在火星上的艺术插图。该任务将于2020年7月23日发射。(图源:CNSA)

天问一号的含义意为“问天”,摘自屈原(公元前340-278年)的一首诗的标题。据报道,该任务预计将在7月底或8月初从海南文昌中心由长征五号火箭发射。目前非官方的预计发射日期在7月23日左右。

天问一号将于2021年2月抵达火星,与此同时,美国国家航空航天局(NASA)的“毅力号”探测器和阿联酋的“希望号”(Hope orbiter)探测器也将于周日(7月19日)发射升空。据报道,中国的火星车在尝试着陆前将与轨道飞行器保持2到3个月的连接。

选择的着陆区域是乌托邦平原,这是一个巨大的盆地,是由火星历史上的一次大撞击形成的,也是美国宇航局1976年的维京2号探测器着陆的地方。根据之前关于着陆区的声明,中国在广袤的平原上划出了从伊西迪斯平原到埃律西昂山一部分作为着陆区。

2020年7月17日,一枚长征5号火箭被垂直运送到中国文昌航天发射中心的发射区。请注意欧洲(ESA),法国(CNES),阿根廷(CONAE)和奥地利(FFG)空间的徽标除了中国国家航天局(CNSA)的机构。

2020年7月17日,中国的“天问一号”火星探测器及“长征5号”运载火箭前往文昌发射中心的发射区。(图源:CNSA)

选定着陆区域低的海拔意味着发射的飞船将有更多的时间和大气来减缓速度并安全地降落到地面。该地区的纬度大约在北纬20到30度之间,也适合接受足够的阳光来为这架重约530磅(240公斤)的探测器提供能量。该区域的地面相对平滑也有利于火星车的行走。这篇论文指出,这次任务还受益于中国嫦娥探月计划的工程遗产。

火星车预计将在火星上运行大约90个火星日/太阳日,它的接近中国玉兔2号月球车质量的两倍。玉兔2号月球车目前正处于月球背面,渡过了第20个农历日。根据这篇论文,天问一号轨道飞行器将提供与探测器的中继通信链接,同时执行其在火星一年的科学观测。(一个太阳日比一个地球日大约长40分钟。火星上一年相当于687个地球日。)

天问一号将在极地轨道上运行,以便绘制火星的形态和地质结构,同时利用火星轨道地下探测雷达仪器来调查土壤特征和水冰分布。新发表的论文称,天问一号还将测量电离层、电磁和引力场。

火星车将使用自己的地下探测雷达探测地表土壤特征和水冰分布,它还将分析火星表面的物质组成和特征,火星表面的气候和环境。

这篇论文的作者之一是“天问一号”的首席科学家万卫星。他在5月去世,就在天问一号发射前的几个月。在上个月出版的《自然·天文学》的讣告中,他被描述为世界领先的空间科学家和中国行星科学项目的先驱,他的名字是“卫星”,字面意思和发射的“卫星”意同。

这份讣告不仅详述了他在太空、科学和学术界的职业生涯,也让人了解了他的其他兴趣。讣闻作者永伟(音译)回忆说,他经常熬夜看英超(English Premier League)或意大利甲级联赛(Italian Serie A)的比赛,有时会给第二天早上去参加学术会议带来麻烦。

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