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天问一号的技术在世界上处于什么水平?

这次发射的天问1号的技术世界上算是什么水平

牛年大年初一官方发布了天问1号火星捕获过程影像。北京时间2021年2月10日19点52分,我国首次火星探测任务天问1号实施近火捕获制动,成功进入火星引力捕获轨道,开始为期10天的环绕火星飞行。至此实现环绕、着陆、巡视三步一起走的第一步环绕,成为我国首颗自主研制的人造火星卫星。在之后的三个月时间里,天问1号将进入火星停泊轨道对着陆点进行探测,预计在2021年五、六月份的时候,着陆器择机登陆火星北半球乌托邦平原着陆点。

人类探测火星已经有60年,纵观这60年的探索历程,在早期阶段,由于技术不成熟,人类发射的火星探测器只能从火星远处飞掠而过,探测器飞行上亿公里只为那惊鸿一瞥,探测手段极为有限。等到技术水平相对成熟才有了人造火星卫星,人类才得以展开对火星更全面地了解。最后才是难度更为巨大的着陆与巡视探测。而我们的天问1号将一次实现环绕、着陆与巡视三个重要步骤,可见难度之高。

有人可能会问,在上世纪70年代美国的海盗1号着陆器就已经着陆火星了?

不可否认美国的技术,在深空探索领域,美国确实排在第1位,这是毋庸置疑的。只不过海盗号探测器由轨道飞行器(环绕器)和登陆器组成,没有火星车,也就是说没法进行巡视任务。其中轨道飞行器也就是我们说的环绕器重2.33吨,登陆器重1.2吨。我们的天问1号火星探测器由1.3吨的着陆与巡视器总重以及1.2吨的环绕器组成,加上2.5吨的推进剂,所以天问1号探测器总重达到了5吨,而最重要的是,我们有重240千克的巡视器(火星车),这要求着陆器在着陆过程中一定要小心再小心,对着陆过程要求非常严格,这是当初的海盗1号在着陆过程中没有经历过的,两者在技术上也是无法比较的,超高难度的绕落巡一步到位,不可否认,天问1号的任务是人类探索火星60年历史上复杂度最高的一次。

火星探测器在奔往火星的过程中一直是高速状态,在经过制动之后进入火星环绕轨道。在进行着陆之前,需要先将速度降下来,我国根据探月工程积累下来的经验,将通过4个阶段降落到火星表面。第1个阶段是气动减速阶段,需要将探测器的速度从4.8公里每秒钟减速到460米每秒钟,接下来探测器将打开降落伞,将探测器的速度进一步降低至每秒钟95米,随后进入到动力减速阶段利用反推火箭产生推力进一步减速,将探测器的速度降低至每秒钟3.6米。最后一个步骤就是悬停避障阶段,这个过程是在最后剩下的100米位置进行的,这个阶段叫做着陆缓冲段,在这一过程中,探测器将悬停在100米高度的位置对火星表面进行进一步观察,看看火星表面有没有一些大的石头或者坑之类的,有的话需要避开它,以确保安全平稳着陆火星表面,以上的这些操作完全由探测器自主进行。

这一次火星任务是我国完全自主的火星探测任务,第1次自主火星探测任务,在这样高起点高难度的挑战下,一次性完成三大任务,是世界航天史上的首例。

至于放眼全世界,天问1号的技术水平处于什么地位?我认为如果天问1号绕落巡三步全部圆满成功的话(一定成功!),这个技术水平要比美国的机遇号、勇气号要强一些,但是比好奇号还是要差一些的。有人可能会问,为什么不与欧空局、俄罗斯或其他国家相比呢?俄罗斯嘛,其实俄罗斯从苏联时代就开始探测火星了,前后差不多有20多次,不过可惜的是一次都没有完全成功过。至于欧空局,欧空局在此之前是有过两次任务,不过两次任务在进行着陆器着陆火星过程中都失败了。就看咱们天问1号的了,成功就是仅次于美国的水准,还有一个关键要素是完全自主包括测控!