从儿时熟悉的“火星叔叔马丁”
到近年热映的《火星救援》
火星,寄托着人类无数太空梦想。你对火星也充满好奇吗?告诉你一个大消息,来自火星的信号就将在咱们天津接收!
4月25日,位于天津武清区的火星探测数据接收关键设备成功完成吊装。
昨天,作为我国火星探测数据接收的关键设备,由国家天文台负责建设的70米天线在天津武清成功进行了反射体的整体吊装。该项目建成后将成为亚洲最大的单口径全可动天线,为我国深空探测提供坚实基础。
70米高性能接收天线总重约2700吨,高72米,主反射面直径70米,由16圈共1328块高精度的实面板组成,面积相当于9个篮球场大小。
中国电子科技集团39所副所长李红卫介绍,我们这次在世界上采用了很多新的技术,比如说伞性结构支撑,把这么大的反射体撑起来,这个反射体重、大,光反射体就达450吨,我们采用整体吊装的方式来进行。
经过一个多小时,反射体整体吊装成功完成,后续还将进行天线主体的完善和设备的调试。相比于探月工程最长40万公里的数据信号接收距离,我国首次火星探测工程最远将接收来自4亿公里外的数据信号,距离增加1000倍,也给数据接收工作带来了严峻的挑战。
中国首次火星探测工程副总设计师李春来表示,从火星来的信号衰减非常厉害,没有这个大口径的天线,就不能完成数据接收的任务。我们在最远的时候,很可能还得加上密云的50米天线和40米天线,以及昆明的40米天线,四个天线同时接收数据,然后合成,才能完成火星探测数据的接收任务。
我国首次火星探测任务
4月24日中国航天日当天。我国首次火星探测任务名称、任务标识公布,首次火星探测任务被命名为“天问一号”。
按照计划,今年我国将通过长征五号发射火星探测器,并通过一次发射实现火星环绕、着陆和巡视探测。在太阳系的八大行星中,火星与地球距离较近。火星跟地球有着相似的自转周期,为24小时37分。
除此之外,在火星上还有春夏秋冬四季的更迭。正因为这些相似点,通过发射探测器了解火星的状况,获得更多信息,以此能够帮助人类更好地研究地球的演变与未来发展。探测器发射后,大约需要经过7个月左右的飞行抵达火星。
中国科学院国家天文台研究员郑永春认为,研究火星可以给人类带来很多的启示。他表示,火星和地球是太阳系里的“兄弟姐妹”,研究两者的异同,互为参考,是极具价值的基础研究。
火星上是否存在或曾经存在过生命,这也是让科学家牵肠挂肚的谜题。研究表明,远古时代火星上曾有湿暖气候和流动水;2018年,科学家在火星南极冰盖下发现了液态水存在的证据。这增强了人们寻找火星生命的信心,也让人们看到了在火星上生活的希望。
我国首个火星探测器搭载了13台科学载荷,将探测火星的形貌、土壤、环境、大气,研究火星上的水冰分布、物理场和内部结构。
事实上,“火星之旅”困难重重。
首先要突破的是遥远的距离。火星距地球最近时也有大约5000万公里,而探测器抵达火星需要飞行几亿公里,对发射、轨道、控制、通信和电源等技术都有很高要求。记者了解到,我国将用目前国内推力最大的长征五号运载火箭发射火星探测器,将其直接送入地火转移轨道。
由于距离遥远,测控通信也非易事。不过北京航天飞行控制中心副主任李剑曾表示,我国已具备上亿公里深空测控的能力,完全能支持火星探测。
与飞行相比,探测器在火星下降着陆的难度更大,过去许多探测器都在这一阶段功亏一篑。庞之浩说,进入火星大气时,探测器能接收到的遥测信号十分微弱;当它运行到火星背面,在地球上无法准确获取其轨道参数;通信延时也会造成很大影响。因此火星着陆过程完全需要探测器自主完成,整个过程被称为“恐怖7分钟”。
即使能成功降落,火星巡视器还要接受复杂、恶劣环境的考验。2018年,美国机遇号火星车遭遇沙尘暴而停止工作,于今年2月被宣布“阵亡”。
据国家航天局系统工程司副司长赵坚介绍,后续至2030年前后,我国还将实施小行星探测、火星取样、木星系探测及行星穿越等深空探测任务。
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