天问一号探测器的发射成功,背后经历了怎样的困难?

2024-05-20 03:06

1. 天问一号探测器的发射成功,背后经历了怎样的困难?

  天问一号探测器的成功发射,标志着我国航天技术进入了一个全新领域,迈出了我国探测行星的第一步。但这不是一蹴而就,这是我国科研人员日日夜夜艰苦奋斗的结果,背后经历了一次又一次的困难。天问一号要全程飞行超亿公里的距离,要经过地火转移段、火星捕获段、离轨着陆段、中继通信段及科学探测段,天问一号必须要过五关斩六,才能抵达火星,可想而知要经历多大的苦难。如果能够顺利实施,我国将完成前无古人的创举。
  在飞行过程中,“天问一号”探测器还必须要完成一次成功的“太空刹车”。这个难度用全国空间探测技术首席科学传播专家庞之浩的话来说就是,相当于在巴黎打一个高尔夫球要落在东京的一个洞里,可想而知,难度有多大,而且想要进入火星,火星捕获则是这次火星探测任务中技术风险最高,也是最为重要的一个关卡。在探测器飞向火星得而过程中,要做到探测器与火星之间的相对速度为零,这样才能够被火星引力所捕获形成环绕轨道,稍有偏差就会撞向火星或者飞离,所以说,中途要利用探测器自身携带的推进剂实现减速,完成刹车,这是此次能否成功的关键。
  所有的团队都在全力以赴的在工作,“天问一号”火星探测任务不仅对我国突破探测关键技术具有推动作用,同时也实现了我国能国从月球探测转到火星探测的伟大壮举,进一步推动了我国航天技术发展,对于带动我国其他高新、基础和前沿领域的科学进步具有重要意义。“天问一号”探测器若能在火星成功着陆,中国也将跻身到太空精英强国的行列中。对宇宙的探索充满着危险和挑战,我们的探索脚步永不停止。

天问一号探测器的发射成功,背后经历了怎样的困难?

2. “天问一号”探测器成功发射升空意味着什么?

“天问一号”探测器成功发射升空意味着我国深空探测迈出了崭新的一步。今天(7月23日)中午12时41分,我国首个火星探测器由长征五号运载火箭在海南文昌航天发射场发射升空,13时25分,火箭成功将探测器送入预定轨道,我国首次火星探测任务(行星探测工程“天问一号”任务)正式实施。
“天问一号”探测任务是中国首次独立自主火星探测任务,计划一次性完成绕、着、巡三项工作。这是其他国家第一次实施火星探测任务从未实现的,面临着前所未有的技术挑战,是一次巨大的技术跨越。

扩展资料:
“天问一号”的多项任务
火星是太阳系中与地球环境最为相似的行星,了解火星对研究地球早期历史和生命起源有着重要价值,也对人类拓展生存空间具有重要意义。如果“天问一号”探测任务成功完成,将为我们提供关于火星的大量全新信息。
例如,为了绘制火星的地质结构图,环绕器和火星车都配备了探地雷达。环绕器上的雷达可以“看透”几千米深的地层,而火星车上的雷达虽然看不到这么深,但分辨率却能达到厘米级。这或许能帮助我们了解火星地表以下的水冰分布。
而“天问一号”另一项激动人心的任务,是探测火星的磁场。目前有理论认为,火星曾拥有和地球类似的磁场。然而随着火星内核中熔融的铁逐渐冷却,它的磁场也逐渐减弱甚至消失。失去了地磁场的火星被暴露于太阳风和辐射下,并导致其失去了地表水和大气。火星的磁场究竟发生过怎样的变化?“天问一号”环绕器与火星车将为我们提供更多的证据。
除此之外,环绕器和火星车还将搭载矿物光谱仪、高能粒子分析仪、激光击穿光谱仪等多种仪器。这些设备将帮助远在地球的科学家研究火星岩石、土壤和大气的成分,更好地了解火星环境。
参考资料来源:人民网-“天问一号”探测器发射升空,200天后将到达火星!

3. 天问一号探测任务的成功标志着什么?

在世界航天史上,天问一号不仅在火星上首次留下中国人的印迹,而且首次成功实现了通过一次任务完成火星环绕、着陆和巡视三大目标,充分展现了中国航天人的智慧,标志着我国在行星探测领域跨入世界先进行列。
在天问一号火星探测任务中,中国国家航天局和欧空局、法国国家空间中心、阿根廷空间活动委员会、奥地利研究促进局等4家航天机构通过载荷搭载、测控支持等方式开展了广泛合作,同时中国还正与法国、奥地利、俄罗斯等有关机构,就天问一号火星探测数据的应用合作保持沟通。
同时,为了保证火星探测器在轨卫星安全,近期中国正在与美国国家航天局(NASA)、欧空局开展火星探测器轨道数据交换合作。

火星探测重点将转入科学探测
为开展科学探测,火星车上配备了六种仪器,包括火星车雷达、磁场探测仪、成分探测仪、气象测量仪、多光谱相机和地形相机。其中,表面磁场探测仪将是国际上首次在火星表面进行移动的磁场测量,获得精细尺度的火星磁场信息。
同时,国际上先进的火星车雷达和表面成分探测仪,通过双频段全极化雷达获取火星浅层结构,探测可能的地下水/冰分布;通过激光诱导光谱方式,获取火星表面岩石的化学元素组成。此外,多光谱相机、地形相机和气象测量仪,将感知火星表面环境,测量火星表面温度、气压、风速、风向和声音。
我国首次火星探测任务地面应用系统总设计师刘建军介绍,火星车上配备的6种科学仪器均已开机测试获取探测数据。“我们将围绕水/冰活动、火山活动等关键科学问题,深入认识火星古环境特征和演化,研究古火星的宜居环境。”
以上内容参考 央广网-我国首次火星探测任务取得圆满成功 国家航天局揭秘本次任务突出特点

天问一号探测任务的成功标志着什么?

4. 天问一号的任务是什么?它的发射对我国有什么意义?

对火星展开探测任务,天问一号的发射标志着我国航空航天史上迈向航天强国的里程碑的一步。
我们都知道,不仅是我们,大部分国家都在努力开始探索火星这一艰巨性的任务计划,为什么人类开始探索火星了呢?其中最重要的原因就是人类日益增长的资源需要以及人口的压力造成地球不堪重负,探索火星就是为了以后人类可以继续繁衍生存下去。这样做同样也是为了保护人类的最后的希望。星球迁移这一令人不敢想象的计划也就由此产生,星球迁移这一空前伟大的计划也就随之提上日程了。 首先,第1点,最关键就是天问一号都需要半年左右的时间才能够顺利的到达火星。因为这其中地球距离火星的距离的路程还是有点远的,大概有几万公里的路程,而且天问1号没有什么可以持续提供给他动能的东西,还是仅仅 依靠自己本身的太阳能电池板提供的能量来进行这一场比较缓慢的飞行,平均每天天问一
大约只能飞几百公里路程这样子,但只要时间这个关键的要素确定下来的话,天问1号姐可以在半年后正式登陆火星,开始它光荣而艰巨的任务。这其中也有着科学依据。 天问1号所遵循的科学依据就太阳能能够源源不断的提供能量。因为我们不知道究竟距离是有多长的距离,所以中国需要慢慢探索,逐渐的站我资料,不断完善天问一号。因为中国的技术对以前来来说的话,已经有了长足的发展,同时又有技术过关的技术人员把控,对于卫星的操作也比以前更加精准,所以天问1号抵达火星的日子可以说是指日可待了。同时,天问一号的成功发射也标志着我国在火星探测器上面取得了重大突破。

5. 天问一号探测器的成功,在世界上有什么影响?

一、“天问一号”的科学目标:“天问一号”任务共有13种有效载荷。轨道器上的7台仪器包括两台相机、火星轨道次表层探测雷达、火星矿物学光谱仪、火星磁力仪、火星离子和中性粒子分析仪、火星高能粒子分析仪。火星车上的6台仪器包括多光谱相机、地形相机、火星次表层探测雷达、火星表面成分探测器、火星磁场探测器和火星气象监测仪。
这些有效载荷要完成以下科学目标:
(1)绘制火星形态和地质结构图;
(2)调查火星表面的土壤特征和水冰分布;
(3)分析火星表面的物质组成;
(4)测量电离层和火星地表气候及环境特征;
(5)探索火星的物理场(电磁场、引力场)和内部结构。

二、“天问一号”测器的成功,对世界的影响:
从更长远看,地球将来很有可能会遭受地外星球的撞击而毁灭。因此有些科学家认为可先把火星改造成适合人类居住的第二个家园,然后向火星移民。为此,现在就必须逐渐全面而深入地了解火星才行,为改造火星、建造火星基地奠定基础、做好准备。所以,探测火星意义对世界、对全人类的意义都很重大。

三、知识拓展:
自2020年7月23日成功发射以来,“天问一号”探测器已累计飞行202天,完成1次深空机动和4次中途修正,抵达火星时飞行里程约4.75亿千米,距离地球约1.92亿千米,器地通信单向时延约10.7分钟,各系统状态良好。后续“天问一号”还将经过多次轨道调整,进入火星停泊轨道,开展预选着陆区探测,计划于2021年5月至6月择机实施火星着陆,开展巡视探测。
2021年2月5日20时,“天问一号”探测器发动机点火工作顺利完成地火转移段第四次轨道中途修正,以确保按计划实施火星捕获。国家航天局同步公布了“天问一号”此前在距离火星约220万公里处获取的首幅火星图像。
2021年2月10日19时52分,中国首次火星探测任务“天问一号”探测器实施近火捕获制动,环绕器3000N轨控发动机点火工作约15分钟,探测器顺利进入近火点高度约400千米,周期约10个地球日,倾角约10°的大椭圆环火轨道,成为中国第一颗人造火星卫星,实现“绕、着、巡”第一步“绕”的目标,环绕火星获得成功。首次火星探测任务由地火转移阶段进入火星捕获阶段后,“天问一号”环绕器携带的中分辨率相机、高分辨率相机、磁强计、矿物光谱分析仪、离子与中性粒子和能量粒子探测仪等载荷将陆续开始工作,对火星开展多维度探测。

天问一号探测器的成功,在世界上有什么影响?

6. “天问一号”成功发射,你有什么想说的吗?

相比较月球探测来说,我国的火星探测之路是比较坎坷的。其实在刚步入21世纪的时候,我国就想实施对火星的探测,但是当时缺少大推力运载火箭,也缺少深空测控系统,所以只能寻求俄罗斯合作,与俄罗斯的火星探测器一同对火星展开联合探测。2007年6月,中俄签订合作协议,预计2009年10月发射,中间只有2年的研制时间,任务非常紧迫。在我国研制好火星探测器(萤火一号)以后,俄罗斯却在2009年9月29日宣布推迟火星探测器发射时间,由于我们的探测器是搭乘他们的探测器的,因此我们也只能推迟。
推迟到2011年10月发射,这就还需要再等待2年的时间,为了保证萤火一号的可靠性,在2年时间里,工程师要为它更换一些零部件,让它以崭新的姿态迎接挑战。

2011年11月9日4时16分,萤火一号搭乘俄罗斯的“福波斯-土壤”火星探测器经由俄罗斯“天顶-2SB”运载火箭发射升空,它们携带着人们对火星探测的殷切希望发射升空了,可是后面发生的事情让人们心灰意冷,发动装置两次点火都未成功,导致“福波斯-土壤”火星探测器未能按照原计划实施变轨,最终任务失败。4年的等待,4年的努力,任务却失败了,给人们的打击还是非常大的,但探索火星的愿望更加强烈了。
“天问一号”已经发射,未来可期!
火星探测难度远大于月球探测,一是需要大推力运载火箭,二是需要地面的深空测控通讯系统,两样一个都不能少,如今我们都已具备。

探测火星需要等待窗口期
由于火星与地球之间的距离一直在变化,最近时只有5500万公里,最远的时候有4亿公里,所以必须要等待每26个月才有一次的窗口期,这时候从地球上发射的探测器才可以在最短的时间内到达火星,一般需要7-8个月的时间就可以到达火星。对于火星的探测,错过一次窗口期,就需要再等26个月,每次窗口期持续的时间也不久,只有一个月左右的时间,有时会更少,所以一定要把握好。
探测火星技术难度更高
对于火星探测有些了解的童鞋们肯定知道“恐怖7分钟”这个名词,这个就是指火星探测器着陆时候的那7分钟,当然了,这要看探测器是否还进入环火轨道绕几圈再着陆,如果进入环火轨道绕几圈再着陆,那么要比7分钟长一些,如果探测器直接高速进入火星大气层的话,着陆时间就是在7分钟左右。

何时进入火星轨道,轨道角度多少,何时打开降落伞,何时抛掉降落伞,反冲发动机何时工作,如何调整探测器的姿态等等,都需要极其的精准才行,可称得上是失之毫厘谬以千里,在这7分钟或更长的时间之内,不能出分毫差错。
由于火星距离地球较远,信号传输有至少10分钟的延迟,不可能实时的给探测器发指令,所以探测器从进入火星轨道到着陆的这段时间里,都是要靠探测器依据之前研究人员预先输入好的数据指令进行自主判断,在这段时间里,研究人员的心都提到了嗓子眼,密切注视着大屏幕上探测器的变化。

“天问一号”的科学任务
纵观以往的火星探测任务,其科学目标主要集中在火星的大气、气象、土壤、地质地貌、水、物理场及内部结构等几个方面,这次天问一号的科学任务也将集中在这几个方面,并在此基础上有所创新。
天问一号分为环绕探测与巡视探测两部分,分别由环绕器与火星车联合完成,环绕器上有7类科学载荷,火星车上有6类科学载荷,加起来就是13类科学载荷,由它们来完成科学任务。

此次科学任务包括:研究火星物理场与内部结构、研究火星形貌与地质构造特征、研究火星表面物质组成、研究火星水冰分布、研究火星表面土壤性质、研究火星气候、大气、环境特征。
最后,让我们祝福“天问一号”一切顺利!!!

7. 我国执行的“天问一号”探测任务有什么意义?

“天问一号”探测器于7月23日成功发射,由长征五号运载火箭直接送入地火转移轨道,飞行期间已成功完成地月合影获取、两次轨道中途修正、载荷自检等工作。
10月9日,在我国首次火星探测任务飞行控制团队努力下,“天问一号”探测器顺利完成深空机动。至此,探测器的飞行轨道变为能够准确被火星捕获的、与火星精确相交的轨道。截至深空机动前,“天问一号”已飞行超过78天,距离地球超过2900万公里,目前探测器各系统状态良好。
2020年是两年一次的火星年,而7月中旬~8月中旬则是今年的火星季,这数周的时间是绝佳的“火星探测器窗口”。在今年10月14日,将迎来“”的天文学现象,到时,火星、地球和太阳所处的轨道位置将能形成一条直线,火星和地球的距离也将最近,因此适合高效完成火星探测任务。
火星是太阳系中与地球环境最为相似的行星,了解火星对研究地球早期历史和生命起源有着重要价值,也对人类拓展生存空间具有重要意义。如果“天问一号”探测任务成功完成,将为我们提供关于火星的大量全新信息。
与许多火星任务的目标相同,“天问一号”将探索这个红色星球,从而使科学家能进一步了解地球。
例如,距今约40亿年前,火星大气改变,液体蒸发,但科学家无法解释原因,如今火星上可能还残留液态水。
为了绘制火星的地质结构图,环绕器和火星车都配备了探地雷达。环绕器上的雷达可以“看透”几千米深的地层,而火星车上的雷达虽然看不到这么深,但分辨率却能达到厘米级。这或许能帮助我们了解火星地表以下的水冰分布。
而“天问一号”另一项激动人心的任务是:目前有理论认为,火星曾拥有和地球类似的磁场。然而随着火星内核中熔融的铁逐渐冷却,它的磁场也逐渐减弱甚至消失。失去了地磁场的火星被暴露于太阳风和辐射下,并导致其失去了地表水和大气。火星的磁场究竟发生过怎样的变化?“天问一号”环绕器与火星车将为我们提供更多的证据。
除此之外,环绕器和火星车还将搭载矿物光谱仪、高能粒子分析仪、激光击穿光谱仪等多种仪器。这些设备将帮助远在地球的科学家研究火星岩石、土壤和大气的成分,更好地了解火星环境。
“天问一号”火星车的设计寿命为90个火星日(一火星日约为24小时40分钟)。这将成为中国航天者向太空发问的第一步,也是中国航天走向深空的里程碑。
“天问一号”是中国的首个火星探索任务,通过一次发射任务进行火星环绕和着陆巡视。“天问一号”被形容为雄心勃勃的太空任务,不仅是因为它配备轨道飞行器和火星探测器,将一次性完成“绕、落、巡”,还因为这场任务从正式立项到执行只经过六年的时间。

我国执行的“天问一号”探测任务有什么意义?

8. “天问一号”成功发射,你有什么想说的吗?

相比较月球探测来说,我国的火星探测之路是比较坎坷的。其实在刚步入21世纪的时候,我国就想实施对火星的探测,但是当时缺少大推力运载火箭,也缺少深空测控系统,所以只能寻求俄罗斯合作,与俄罗斯的火星探测器一同对火星展开联合探测。2007年6月,中俄签订合作协议,预计2009年10月发射,中间只有2年的研制时间,任务非常紧迫。在我国研制好火星探测器(萤火一号)以后,俄罗斯却在2009年9月29日宣布推迟火星探测器发射时间,由于我们的探测器是搭乘他们的探测器的,因此我们也只能推迟。
推迟到2011年10月发射,这就还需要再等待2年的时间,为了保证萤火一号的可靠性,在2年时间里,工程师要为它更换一些零部件,让它以崭新的姿态迎接挑战。

2011年11月9日4时16分,萤火一号搭乘俄罗斯的“福波斯-土壤”火星探测器经由俄罗斯“天顶-2SB”运载火箭发射升空,它们携带着人们对火星探测的殷切希望发射升空了,可是后面发生的事情让人们心灰意冷,发动装置两次点火都未成功,导致“福波斯-土壤”火星探测器未能按照原计划实施变轨,最终任务失败。4年的等待,4年的努力,任务却失败了,给人们的打击还是非常大的,但探索火星的愿望更加强烈了。
“天问一号”已经发射,未来可期!
火星探测难度远大于月球探测,一是需要大推力运载火箭,二是需要地面的深空测控通讯系统,两样一个都不能少,如今我们都已具备。

探测火星需要等待窗口期
由于火星与地球之间的距离一直在变化,最近时只有5500万公里,最远的时候有4亿公里,所以必须要等待每26个月才有一次的窗口期,这时候从地球上发射的探测器才可以在最短的时间内到达火星,一般需要7-8个月的时间就可以到达火星。对于火星的探测,错过一次窗口期,就需要再等26个月,每次窗口期持续的时间也不久,只有一个月左右的时间,有时会更少,所以一定要把握好。
探测火星技术难度更高
对于火星探测有些了解的童鞋们肯定知道“恐怖7分钟”这个名词,这个就是指火星探测器着陆时候的那7分钟,当然了,这要看探测器是否还进入环火轨道绕几圈再着陆,如果进入环火轨道绕几圈再着陆,那么要比7分钟长一些,如果探测器直接高速进入火星大气层的话,着陆时间就是在7分钟左右。

何时进入火星轨道,轨道角度多少,何时打开降落伞,何时抛掉降落伞,反冲发动机何时工作,如何调整探测器的姿态等等,都需要极其的精准才行,可称得上是失之毫厘谬以千里,在这7分钟或更长的时间之内,不能出分毫差错。
由于火星距离地球较远,信号传输有至少10分钟的延迟,不可能实时的给探测器发指令,所以探测器从进入火星轨道到着陆的这段时间里,都是要靠探测器依据之前研究人员预先输入好的数据指令进行自主判断,在这段时间里,研究人员的心都提到了嗓子眼,密切注视着大屏幕上探测器的变化。

“天问一号”的科学任务
纵观以往的火星探测任务,其科学目标主要集中在火星的大气、气象、土壤、地质地貌、水、物理场及内部结构等几个方面,这次天问一号的科学任务也将集中在这几个方面,并在此基础上有所创新。
天问一号分为环绕探测与巡视探测两部分,分别由环绕器与火星车联合完成,环绕器上有7类科学载荷,火星车上有6类科学载荷,加起来就是13类科学载荷,由它们来完成科学任务。

此次科学任务包括:研究火星物理场与内部结构、研究火星形貌与地质构造特征、研究火星表面物质组成、研究火星水冰分布、研究火星表面土壤性质、研究火星气候、大气、环境特征。
最后,让我们祝福“天问一号”一切顺利!!!