极目新闻首席记者 曾凌轲 记者 刘琴

“落火”过程演示动画 视频来源:航天科技集团五院

北京时间5月15日7时18分,在遥远的亿万公里外,“天问一号”着陆巡视器成功着陆于火星南部陆区,我国首次火星探测任务着陆火星取得圆满成功。5月15日,极目新闻记者连线北京大学地球与空间科学学院教授焦维新和中国地质大学(武汉)行星科学研究所教授肖龙,对“天问一号”着陆火星所经历的过程进行回顾。同时,对未来探测过程中可能面临的难点进行解读。

“天问一号”成功着陆

2016年,火星探测任务正式立项;2020年,探测器成功发射;2021年2月,“天问一号”探测器对预选着陆区进行详查。5月15日7时18分,“天问一号”着陆巡视器终于成功着陆于火星乌托邦平原,我国首次火星探测任务着陆火星取得圆满成功。

这一看似轻松的降落过程,其实经过了复杂的步骤。据国家航空局官网信息,5月15日凌晨1时许,“天问一号”探测器就已经在停泊轨道实施降轨,机动至火星进入轨道。4时许,着陆巡视器与环绕器分离,历经约3小时飞行后,进入火星大气,经过约9分钟的减速、悬停避障和缓冲,成功软着陆于预选着陆区。两器分离约30分钟后,环绕器进行升轨,返回停泊轨道,为着陆巡视器提供中继通信。后续,“祝融号”火星车将依次开展对着陆点全局成像、自检、驶离着陆平台并开展巡视探测。目前,探测器已在太空运行295天,距离地球约3.2亿千米。

天问一号登陆火星会带动什么(极目深读)(1)

我国首辆火星车“祝融”号亮相!来源:央视新闻

中国首次火星探测任务新闻发言人、国家航天局探月与航天工程中心副主任刘彤杰曾介绍,我国行星探测计划规划了4次任务,首次火星探测“天问一号”任务是第一次,第二次规划的是小行星探测任务,预计在2024年前后实施。第三次是2030年前后将开展火星采样返回任务。此外,2030年前后还将有一次木星系及行星际穿越探测,即探测完木星和木卫四之后还要飞往更远的深空。

此次火星探测克服了诸多难点

5月15日,中国地质大学(武汉)行星科学研究所教授肖龙向极目新闻记者介绍,登陆火星进行探测其实面临多重难关,这也是为什么今天“天问一号”成功着陆这么引人关注的原因。

天问一号登陆火星会带动什么(极目深读)(2)

“天问一号”探测器火星捕获过程影像(定向天线监视相机画面)

肖龙解释,首先,地球和火星之间距离十分遥远。比如,地球和月球之间的平均距离38万公里。但地球和火星之间的距离,最近5千多万公里,最远则达到4亿公里。我们国家送出的火星探测器最终走过的距离为1亿多公里。“距离遥远本身就会给发射造成困难。第一,运载探测器的火箭推力要足够大。第二,经过长时间的飞行后,远距离的测控也是挑战。”肖龙称,“这也就是‘恐怖7分钟’的由来。

肖龙告诉极目新闻记者,由于地球和火星之间距离遥远,这就导致单向的通讯延迟达到了10分钟,我们称之为时延。“那我们从地球传指令过去,探测器再传信号回来,一来一往就需要20分钟。而探测器进入火星大气层之后,穿越大气层到火星表面这期间只有大约7分钟的时间,这期间我们是来不及去控制探测器的,所有动作都需要它自身完成。包括减速、打开降落伞、开动反冲发动机、寻找合适的着陆点。我们把这段时间称之为’恐怖7分钟‘,因为这期间发生了什么我们是不知道的。只有等它成功着陆后传回信号,我们才能知道它还活着。”

肖龙所在的中国地质大学(武汉)行星科学研究所还曾参与了“天问一号”火星探测科学目标论证和着陆选址论证研究。

肖龙表示,此次“天问一号”选择火星乌托邦平原降落也有多重考虑。首先是安全性,考虑到地面平坦、该处上空的大气层厚薄适中。其次,因为火星车“祝融号”是利用太阳能活动,所以着陆点还要靠近赤道,便于长时间接收太阳光照射。最后,乌托邦平原还是个对火星的生命探测有价值的区域。这个平原之前是海洋,现在地下还有火山的活动,这个地方还有些未解之谜。

探索火星是为了更好了解地球

北京大学地球与空间科学学院教授焦维新也告诉极目新闻记者,目前在国际上,欧洲空间局发射轨道器和火星车,但两次都失败了,美国基本是单独发射轨道器或单独发射火星车,而只有我们同时发射轨道器、着陆器和火星车。这是任何国家都没有做到,是具有里程碑意义的成果。

焦维新分析,未来火星车“祝融号“面临最大的风险是沙尘暴,包括美国在内的“勇气号”火星车等都遭遇过沙尘暴的麻烦。若沙尘暴一旦覆盖太阳能帆板,帆板储蓄太阳能的效率就会降低。

焦维新称,我们国家探测火星的下一步目标就是取样返回。这一目标的困难首先在于火星车要找到最有科学意义的样品,并取样至返回器中。第二个困难则是返回的技术,这是人类从来没有做过的事情,从地球去火星,有一个发射窗口;从火星回地球,也有一定的时机,我们怎么抓住这一时机返回地球,人类还没有任何经验,需要不断地探索。

焦维新还称,世界各国之所以争相对火星进行探索,是因为相比于其他太阳系内的星球,火星更具有科学探索价值和条件。“因为相对于水星和金星,火星的环境状态与地球更相近,存在水冰,历史上可能存在生命,可能是温暖潮湿的气候。是什么原因导致了火星环境发了巨大的变化?弄清这些问题,对人类了解地球会有帮助。比如为什么同在太阳系,各个行星演化的结果却有所不同?如果能找到何种原因导致各大行星演化结果的不同,那么我们就能更好地了解地球演化的过去。

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