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中国第一个火星探测器和火星车外观首次亮相

今日,由国家国防科工局探月与航天工程中心主办,组织中国火星探测工程名称和图形标识全球征集活动正式拉开大幕。中国首次火星探测任务工程总设计师张荣桥介绍火星探测工程及目前的进展情况时,提出了我国未来火星探测发展的路线及两步走的思路,明确表示到2030年前后,使我国在深空探测领域的整体水平达到国际先进。
张荣桥表示,自2010年以来,我们组织全国相关领域的专家开始了论证,综合考虑到我国已经具备的技术能力和设备设施基础,国际火星探测发展的态势以及经济的可承受力。历时四年多的论证,提出了我国未来火星探测发展的路线及两步走的思路:一步实现绕、着、巡;二步完成采样回,到2030年前后,使我国在深空探测领域的整体水平达到国际先进。
我们当前正在实施的首次火星探测任务就是两步走发展路线中的第一步,它的目标是通过一次发射任务实现环绕、着陆和巡视探测。我们预期在2020年七八月间,在海南文昌卫星发射中心使用长征五号运载火箭,将探测器直接发射到地火转移轨道,经过大约七个月左右的飞行,到达火星,进入火星环绕的运行轨道,对预选着陆区进行详查评估,之后择机释放着陆巡视器,经过一系列的减速,着陆在火星表面,释放火星车。之后环绕器、火星车将在测控系统、地面应用系统的运行控制下协同工作,开展科学探测活动,主要获取火星空间环境、火星表面地形地貌、火星地质机构等探测数据,实时传回地面,供科学家进行科学研究。

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火星 自然环境与地球最为类似
火星是太阳系八大行星之一,距离地球最远达4亿公里,公转一周约为687天,自转一周24小时37分22秒。有类似地球上的四季变化,平均半径约为地球的一半。大气密度约为地球的百分之一,主要成分是二氧化碳。表面平均温度大约为-60℃,最低-123℃,最高为27℃。
火星自然环境与地球最为类似,是人类开展行星际探测的首选目标。已有的科学探测表明,火星曾经具有更厚的大气层,来保持温度和水分,存在过适宜生物生长的生存环境,因此开展火星科学研究有助于人类对于地球气候、环境演化的认识,对维持人类文明的持续发展有重大意义。
历史 人类探测火星成功率50%
从1960年10月10日前苏联发射“火星1960A”探测器至今,人类共组织实施了43次火星探测任务,成功或部分成功22次,另有一次正在飞往火星,技术上已成功实现了越飞、环绕、着陆、巡视等探测。
受天体运行规律的约束,每26个月才有一次火星探测有利发射时机,从现在起到2020年前后仅有的3次发射机会,将有4次火星探测任务发射,在国际上将迎来火星探测的高峰。
火星车
驶离着陆平台,开始火星表面巡视探测,要探测火星的形貌、土壤、环境、大气,研究火星上的水冰分布、物理场和内部结构。
着陆巡视器
与环绕器分离后进入火星大气,经过气动外形减速、降落伞减速和反推发动机动力减速,最后下降着陆在火星表面。
全球征集 名称奖1万 标识奖3万
我国火星探测任务工程名称和图形标识全球征集活动将历时4个多月,分5个阶段组织实施,最终确定1个中国火星探测工程名称和图形标识。其中,8月23日至11月10日,为作品提交、函审备选阶段。参赛者须在11月10日24时之前,登录新华网、腾讯网、国家航天局网、中国探月与深空探测网、中国火星探测微信平台提交作品。
作品要求具有创新性、独特性、延伸性。符合中国火星探测理念和工程特点,清晰流畅、简洁大方、寓意贴切。符合中华民族文化精神和社会道德风俗,体现科技与文化的有机融合。工程名称的一等奖1名,即中选名称,将获得奖励证书及现金奖励1万元。图形标识的一等奖1名,即中选作品,将获得奖励证书及现金奖励3万元。
中国首次火星探测任务工程副总指挥刘继忠表示,希望通过全球征集活动,更好地展示国家形象。
最大亮点 一次实现环绕着陆巡视
中国首次火星探测任务工程总设计师张荣桥表示,2020年中国首次火星探测一次实现“环绕、着陆、巡视”三个目标,这是其他国家第一次实施火星探测前所未有,面临的挑战也是前所未有。
张荣桥说,火星探测绝不是以往工程的简单复制,通过一次发射任务即实现环绕、着陆和巡视探测,这是工程的最大亮点。正是对火星环境的不完全、不确定的认知,才激发了人类开展探测火星的兴趣,我国的工程要在这种不确定的陌生环境中实现环绕、着陆和巡视,这也是工程最大的技术难点,也是国外火星探测成功率不到50%的原因。
由于远距离数据传输的大时延,要求火星车必须具有很高的自主能力。同时,火星光照强度小,加上火星大气对阳光的削减作用,火星车能源供给也比月球车更为困难。这些都使得首次火星探测任务更具难度和复杂性。
工程预期 2020年发射火星探测器
张荣桥介绍说,我国未来火星探测分两步走。一步实现绕、着、巡
,二步实现采样回。到2030年前后,我国在深空探测领域的整体水平将达到国际先进。
首次火星探测工程今年年初立项。预期在2020年七八月在海南文昌发射场,由长征五号运载火箭将火星探测器直接送入地火转移轨道。目前工程已经解决了关键技术、协调了五大系统之间的技术接口,正在开展单机产品的研制和生产,后续还要开展分系统、系统的建造、测试和试验,正在按照计划稳步推进。
■热点 我国谈不上富裕 为什么要探测火星?
张荣桥表示,我国在载人航天和探月后,火星探测已成为必然选择。
“我国谈不上富裕,为什么要火星探测?这是不需要回答的问题,答案就像家境并不富裕的家庭,为什么让孩子读书一样那样简单。”张荣桥说,这个问题也需要严肃回答。上世纪60年代,我们国家落后,但研制并发射了东方一号卫星。上世纪80年代又致力于发展通信、遥感导航等卫星。“几十年前谁能想过,高大上的卫星和我们生活如此接近和不可分割。为什么探测火星?一二十年后,它的答案会不言自明。”
张荣桥指出,火星探测绝不仅仅是一项单纯科学技术活动,它承载了多重使命和意义,对科学、技术、经济、人才、国家竞争力乃至思想、文化都会产生积极影响。
探测器
在器箭分离后经过约7个月巡航飞行被火星捕获,环绕器环绕火星飞行后要与着陆巡视器分离,然后进入任务使命轨道开展对火星全球环绕探测,同时为着陆巡视器开展中继通讯,这在轨道设计上就要兼顾环绕和着陆的需求。

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