“天问一号”成功发射!记者从国家航天局获悉, 7 月23日12时41分,我国在海南岛东北海岸中国文昌航天发射场,用长征五号遥四运载火箭成功发射首次火星探测任务天问一号探测器,火箭飞行约2167秒后,成功将探测器送入预定轨道,开启火星探测之旅,迈出了我国行星探测第一步。
天问一号探测器将在地火转移轨道飞行约7个月后,到达火星附近,通过“刹车”完成火星捕获,进入环火轨道,并择机开展着陆、巡视等任务,进行火星科学探测。
首次火星探测任务的科学目标,主要是实现对火星形貌与地质构造特征、火星表面土壤特征与水冰分布、火星表面物质组成、火星大气电离层及表面气候与环境特征、火星物理场与内部结构等研究。
火星探测项目是我国继载人航天工程、探月工程之后又一重大空间探索项目,也是我国首次开展的地外行星空间环境探测活动。天问一号将一次性实现环绕、着陆和巡视任务,分别由环绕器、着陆巡视器完成。
中国科学院上海天文台、中国科学院上海有机化学研究所、中国科学院上海硅酸盐研究所、中国科学院上海技术物理所、中国科学院上海光学精密机械研究所等承担了部分攻关工作。
火星距离地球的最远距离为4亿公里,是地月距离的1000倍,更远的距离对探测技术提出更高的要求。自上世纪60年代以来,全球各国都陆续发射了不少火星探测器。截至目前,只有美国NASA的“好奇”号成功发射并着陆。
在火星探测过程中,甚长基线干涉测量技术(VLBI)发挥着重要作用。简单来说,VLBI就是把几个小望远镜联合起来,达到一架超大望远镜的观测效果,保证足够高的分辨率,满足地火转移段、火星捕获段、停泊段、离轨着落段、科学探测段等各个飞行段的测量和轨道计算等任务的需要。
航天器在太空的作业环境非常极端。航天器进入轨道后,处于地球大气层以外的超高真空空间环境,朝向太阳的表面温度非常热,背向太阳的表面则非常冷。如果表面温度超过合适的使用范围,航天器搭载的仪器设备容易损坏,或者直接停止工作,所以卫星的热控制非常必要。
进入火星轨道后,天问一号仍然面临温度难题。火星表面温差较大,火星表面成分探测仪需满足比较苛刻的存储温度和工作温度条件。上海技物所与上海光机所通力合作,负责火星表面成分探测仪等的研制工作。
值得一提的是,火星矿物光谱分析仪突破了红外背景抑制、高效分光组件、器上组合定标等关键技术,集轻小型、低功耗、高性能于一身,以期实现探的更“精”、测的更“准”的科学探测目标。