天问一号”发射成功，火星车要完成什么目标？

shuszhao · 发表于 2020-7-24 09:05:26

2020年7约23日12时41分，我国搭载“天问一号”火星探测器的长征五号火箭成功发射，这是我国完全自主实现火星探测的第一步！
在椰林深处的海南文昌航天发射场，火星探测器“天问一号”在中国最强火箭长征五号遥四 1000 多吨的推力下，以十几分钟翻越 220 多座珠穆朗姆峰的速度，冲破大气层，奔向距离地球超过 6000 万公里的红色星球。

在不久前，我们见证了 SpaceX 首次载人航天任务。其实 2020 年也是中国航天史实现一座座里程碑的一年。
北斗三号最后一颗全球组网卫星发射成功，我们终于有了属于自己的全球卫星导航系统– 北斗
搭载新一代载人飞船的长征五号 B 火箭首飞成功，为之后宇航员常驻的天宫空间站和载人登月打下基础。
而“天问一号”的发射，则开启了我国星际探索的新征程。

首次火星探测器发射“绕、落、寻”一步到位

这次发射任务由长征五号火箭，也就是我们说的“胖五”完成，因为火箭质量越大，其载荷能力越强。这次天问一号的总重量达到了5吨，火星轨道飞行器重量3175公斤，都需要“胖五”把它们送上太空。
此次火星探测是我国行星探测阶段的首次任务，也是深空探测领域全新的里程碑。这次我国将“环绕、着陆、巡视”三个目标一气呵成，这一挑战前所未有。
天问一号探测器由轨道器、着陆器、巡视器三个部分组成，将一步完成绕、落、巡三步，这将是世界上首次探索火星即完成软着陆的任务。
天问一号在发射后，将由运载火箭送入地火转移轨道，飞行至7个月抵达火星，经历火星捕获、火星停泊后，着陆巡视器与环绕器分离，进入火星大气。
然后，在着陆巡视器成功着陆后，会将“体内”差不多一个小型高尔夫球车大小的的火星车吐露出来，火星车驶离着陆平台，搭载的科学载荷开机，展开像蝴蝶翅膀一样的4块太阳板，开始火星表面巡视探测，帮助调查火星的地层、结构以及冻土或冰的存在。
缓慢脱离着陆器后，太阳能火星车预计将在火星上运行至少 90 天，并使用轨道飞行器作为通讯中继机。轨道飞行器将继续运行大约一火星年（约 23 个月）。
此外，天问一号将使用我国独立的深空网，西安卫星测控中心喀什深空站、佳木斯深空站将为其提供全程测控支持。相比探月任务，对火星探测器最远将近4亿公里的探测距离，以及近7个月的地火转移时间，对测控通信系统而言将是前所未有的考验。

火星车要完成什么目标？

首次火星探测任务于2016年1月经党中央、国务院批准立项，由国家航天局组织实施，具体由工程总体和探测器、运载火箭、发射场、测控、地面应用等五大系统组成。国家航天局探月与航天工程中心为工程总体单位，中国航天科技集团有限公司所属中国运载火箭技术研究院抓总研制运载火箭系统，中国空间技术研究院和上海航天技术研究院抓总研制探测器系统。中国卫星发射测控系统部负责组织实施发射、测控。中国科学院国家天文台抓总研制地面应用系统、负责科学数据接收、处理、存储管理等工作。
我国第一台火星车的高度有1.85米，重量达到240公斤左右。火星车上搭载了6种有效载荷，包括地形相机、多光谱相机、次表层探测雷达、表面成分探测仪、表面磁场探测仪、气象测量仪，为完成探测任务提供保证。
同时，为了适应火星的地表环境，火星车还具备环境感知、障碍识别、局部路径规划、多轮运动协调控制等功能。
中国首次火星探测任务工程副总指挥、探月与航天工程中心主任刘继忠表示,火星车在火星上依靠太阳能来获得能源，它的设计寿命为3个火星月，相当于约92个地球日。期间，火星车将对火星的地质、环境、气象等进行探测，人们可直观地了解火星和地球环境的异同。
这次火星探测任务计划将完成6个科学目标，分别是：
1、火星全球和着陆器地形地貌、物质成分的探测与研究
2、火星全球和着陆器土壤厚度、成分及其分布
3、火星全球与着陆器次表层地下水体的分布
4、火星重点地区（着陆候选区）的详查
5、火星磁层、电离层、大气层及其气候特征
6、火星物理场（磁场、重力场以及内部结构）探测
相对于载人航天和月球探测任务，我国首次自主的火星探测具有航天器平台新、探测领域新、实施周期长、测控模式复杂、轨道控制要求高及应急处置难度大等特点。
针对全新的任务，北京飞控中心于2018年初就组件了火星探测任务飞控团队，今年以来，他们还针对长征五号B火箭首飞、首次火星探测、嫦娥5号和空间站等重大任务并行准备。