天问一号先发射,为何比美国晚3个月登陆火星?中美差距在哪里?

嫦娥五号已经于2020年12月17日凌晨成功在内蒙古四子王旗着陆,成功的喜悦之后突然觉得心里有点空落落的,不过先别急,中国航天界在2020年有两场大戏,一场嫦娥五号已经告一段落!

但在7月23日发射的“天问一号”,正在前往火星的路上,现在路途已经过半,只要再过2个月,天问一号即将泊入火星轨道,预计将在5月份登陆火星!

天问一号的火星之路:航向火星,到底有多难?

人类总共向火星发射了58个探测器,其中25次失败,30次成功,还有3次正在执行中,成功率大约51.7%,大致上发射2次成功一次,并且这些成功的比例中还有好几次是部分成功,,比如成功进入火星轨道后不久失联等!所以向火星发射探测器,风险很高!

2020年7月23日中午12时41分15秒,长征五号遥四火箭将天问一号直接送入了地火转移轨道,开启了中国第二次火星探测之旅,由于火星和地球之间最近时约为5500万千米,而最远则超过四亿千米,因此“天问一号”将需要7个月的时间到达火星!

第一次火星探测是啥时候?

很多人都质疑为什么是第二次火星探测,难道还有天问零号?其实不是,当年咱还没有飞向火星的火箭时代,曾经和俄罗斯合作过一个“萤火一号”的火星探测器,原本打算在搭俄罗斯的“福布斯-土壤”火星探测器前往火星!

结果在2011年11月8日发射时,天顶-2SB运载火箭将其送入近地后变轨时,探测器的变轨火箭控制器遭受辐射影响崩溃重启,变轨未能成功,屡次抢救都无法拯救其脱离过渡轨道,最终在由于轨道衰变,于2012年1月15日17时45分坠于太平洋海域!

出师未捷身先死,不甚唏嘘,此后中国火星探测不再寄人篱下,专心研制探测器和长征五号运载火箭成功后自行探测!

天问一号的火星如何到达火星?

前往火星的路有千万条,比如像NASA的火星探测器,从来都是直接将探测器送入地火转移轨道,然后再过半年到十个月左右的时间到达火星,这就是实力,比如2018年5月5日洞察号和2020年7月30日发射的毅力号探测器(两个都是着陆探测器)的运载火箭都是宇宙神5型运载火箭,它的衍生型重型-2 (HLV DEC/5H2),近地轨道运载能力可达29吨。

也有印度火星探测器曼加里安(环绕探测),运载火箭是PSLV-C8中型运载火箭,近地轨道运载能力只有3.8吨,让它发射火星探测器实在是勉为其难了,但穷人有穷人的办法,印度的曼加里安号火星探测器在地球轨道上绕了好几圈(近地点不断加速,抬高远地点,一直到可以够着火星为止)才真正飞向火星,当然英雄不问出处,到达火星就是王道!

天问一号变轨进入环绕火星轨道

各位猜天问一号走的是NASA的线路还是ISRO(印度空间研究组织)的线路呢?废话,当然是NASA,尽管咱技术和NASA还是有点差距,但玩过印度还是绰绰有余的!

天问一号任务时间表

预计它将于2月下旬进入火星轨道,预计将于在5月份开展着陆、巡视等任务(火星探测任务是绕落回三部曲,但天问一号就包含了环绕火星和巡视火星两步),进行火星科学探测。

天问一号先发射,为什么会比美国毅力号晚三个月登陆火星

我们从上文知道了天问一号将于5月份登陆火星,但毅力号在比天问一号晚一星期的7月30日才发射的,而它将于明年2月18日到达火星轨道并且直接登陆!为什么晚了一星期却提早三个月登陆,NASA真的用上黑科技?

其实不然,NASA的优势是轻车熟路,从六十年代至今NASA已经数十次向火星发射探测器,而且到现在为止火星表面活着的火星探测器都是NASA的,另外在火星轨道上还有环绕探测器,所以火星对于NASA而言,就像是按图索骥,老马识途!

但对于中国来说,这是大姑娘上轿,头一回!天问一号将在火星北半球的乌托邦平原,坐标是:火星北纬46.7°,东经117.5°。这里有一个巨大的冲击平面,也就是史前火星还存在海洋与河流时形成的扇形冲击平原!

尽管我们已经从公开的火星资料中对于此地有非常详尽的了解,但那只是停留在数据角度,作为着陆要求的数据而言,差的可不是一星半点,和嫦娥三、四、五号着陆月球一样,必须有详尽的月球资料,为获取这些资料,嫦娥计划发射了一号和二号环月探测器,把月球查了个底朝天!

此次天问一号组成是轨道器和着陆器+巡视器,到达火星轨道后,轨道器将会围绕火星对火星表面探测,绘制火星地图,并且对乌托邦平原着陆区制作精细的导航地图,这不仅要作为三个月后着陆使用,也是以后巡视车驰骋火星的导航地图!

火星没有北斗导航,所以要自己随身携带地图,尽管我们在技术上落后NASA,但在此次登陆火星的技术上并没有代差,只是我们缺少数据,而这需要时间来收集,三个月,已经很快了!