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“天问”升空:远赴火星,近观地球
2020-07-24 08:15:59 来源: 新京报
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    探测火星的热情不只源于浪漫的“移民火星梦想”,更源于对地球本身的“居安思危”。

  “遂古之初,谁传道之?上下未形,何由考之?”两千多年前,屈原一首《天问》 抒发了古人对宇宙万物的好奇和追问。

  两千多年后,我国“天问一号”的升空,则为这份“问卷”标注了当代科学的一种回答。

  7月23日12时41分,我国首个火星探测器“天问一号”由长征五号运载火箭在海南文昌航天发射场成功发射。升空后,它将经历7个月左右的长途跋涉,于2021年2月左右抵达火星,进而变轨进入停泊轨道,4月择机登陆。

  “天问一号”一次完成三重挑战

  此前的7月20日,阿联酋首个火星探测器“希望号”搭乘日本火箭发射升空。除了我国的“天问一号”之外,美国“毅力”号火星车也蓄势待发,于本月底发射。

  各国火星探测器“扎堆”发射,主要原因就在于此时上车“又快捷又便宜”,打个简单的比方,火星、地球都绕着大阳转,就类似于两个人绕着操场跑圈,一个人要把沙包丢给另一个人,为了增加成功率以及省点力气,就需要选择合适的方向、距离扔过去。

  火星和地球的会合周期约为26.3个月,也就是每两年,我们便可以与火星近距离“擦身而过”。这期间,太阳、地球和火星基本在一条直线上,地球和火星相对距离最近,发射探测器的成本最经济,这就是所谓的“窗口期”。2020年的火星窗口从7月中旬到8月中旬,一旦错过就需要再等两年多。

  当然,要把“天问一号”送到火星上,可不像“丢沙包”那么容易。理论上火星和地球最近大约为5500万公里。虽然我们已经算准了最近距离,但探测器实际的路程远大于5500万公里。探测器会被送入一个轨道,通过多次变轨,依靠抛物线的轨道逐渐靠近火星,最后被火星的引力捕捉,这种飞行轨道被称作“霍曼转移轨道”。

  此番,“天问一号”要一次性实现对火星的“环绕”“着陆”“巡视探测”三大任务,这在世界航天史上是绝无仅有的。我国这次“一步到位”,非常有魄力。

  我国火星探测的基础,是此前成功四次的探月工程。嫦娥一号环绕月球,嫦娥二号不仅环月还探测了小行星,嫦娥三号实现了月球正面登陆和月球车行驶,嫦娥四号更实现了人类历史上航天器第一次登陆月球背面——所有这些都给“天问一号”火星探测任务奠定了坚实的基础。

  认识自己的“孪生兄弟”,才能更深入理解地球

  早在1960年,苏联便开始往火星派出探测器,但以失败告终。至今,人类已经实施火星探测活动达40多次,但成功率不到50%。可以说,除月球之外,火星是最受关注的天体,也是探测难度很大的一个天体。

  高难度并没有阻止各国的探测热情。这种热情不只源于浪漫的“移民火星梦想”,更源于对地球本身的“居安思危”。

  火星时常被看作是地球在太阳系中的“孪生兄弟”。火星不仅与地球一天的时间类似,也同样是四季分明,有高山、有峡谷,还可以划分出热带、温带、寒带。自从2003年“机遇”号和“勇气”号登陆火星以来,我们逐渐清楚火星过去不仅有水,而且有大片河流、湖泊、海洋。未知的原因使得火星变成一片荒芜。

  看起来,火星就仿佛是一个“垂垂老矣”的地球。

  因此,探测火星不只是为人类寻找移居目标,更可以借此了解地球的演化历史,为保护地球的气候条件、维持人类社会可持续发展,提供科学支撑。

  人类的生存并不仅仅取决于衣食住行、油盐酱醋,更取决于阳光、空气、天空、海洋。我们作为具有高等智慧的物种,必须有所准备,必须居安思危。这就需要不断提升我们的技术和能力,开展深空探测,不断挖掘宇宙深处的秘密。

  人类的知识和技能一代代相传,让下一代在我们这一代基础上走得更高、更远,让他们勇于去探索未知,勇于扩展人类的生存空间,他们就可以比我们生活得更好、更长远、更安全。

【纠错】 责任编辑: 郑伟
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