習(xí)近平總書記致電祝賀!我國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù)著陸火星取得圓滿成功!
5月15日7時(shí)18分,由航天科技集團(tuán)五院(以下簡(jiǎn)稱五院)抓總研制的天問一號(hào)著陸巡視器成功著陸于火星烏托邦平原南部預(yù)選著陸區(qū),我國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù)著陸火星取得圓滿成功。中共中央總書記、國(guó)家主席、中央軍委主席習(xí)近平致賀電,代表黨中央、國(guó)務(wù)院和中央軍委,向首次火星探測(cè)任務(wù)指揮部并參加任務(wù)的全體同志致以熱烈的祝賀和誠(chéng)摯的問候。
賀電
習(xí)近平在賀電中指出,天問一號(hào)探測(cè)器著陸火星,邁出了我國(guó)星際探測(cè)征程的重要一步,實(shí)現(xiàn)了從地月系到行星際的跨越,在火星上首次留下中國(guó)人的印跡,這是我國(guó)航天事業(yè)發(fā)展的又一具有里程碑意義的進(jìn)展。你們勇于挑戰(zhàn)、追求卓越,使我國(guó)在行星探測(cè)領(lǐng)域進(jìn)入世界先進(jìn)行列,祖國(guó)和人民將永遠(yuǎn)銘記你們的卓越功勛!
習(xí)近平強(qiáng)調(diào),希望你們?cè)俳釉賲?,精心組織實(shí)施好火星巡視科學(xué)探測(cè),堅(jiān)持科技自立自強(qiáng),精心推進(jìn)行星探測(cè)等航天重大工程,加快建設(shè)航天強(qiáng)國(guó),為探索宇宙奧秘、促進(jìn)人類和平與發(fā)展的崇高事業(yè)作出新的更大貢獻(xiàn)!
中共中央政治局常委、國(guó)務(wù)院副總理韓正在北京航天飛行控制中心觀看天問一號(hào)探測(cè)器實(shí)施火星著陸情況。
中共中央政治局委員、國(guó)務(wù)院副總理劉鶴在現(xiàn)場(chǎng)宣讀了習(xí)近平的賀電。
▲ 著陸巡視器軟著陸(示意圖)
天問一號(hào)探測(cè)器自2020年7月23日成功發(fā)射,已按預(yù)定飛行程序在軌飛行了約295天。自2021年2月10日成功環(huán)繞火星后,相繼完成了著陸區(qū)預(yù)探測(cè)、軌道維持、自檢等關(guān)鍵飛行控制任務(wù),期間,能源平衡,狀態(tài)穩(wěn)定,各分系統(tǒng)工作正常。5月5日凌晨1時(shí)許,天問一號(hào)在火星停泊軌道上進(jìn)入著陸窗口,隨后探測(cè)器實(shí)施降軌,環(huán)繞器與著陸巡視器開始分離,繼而環(huán)繞器升軌返回停泊軌道,著陸巡視器運(yùn)行到距離火星表面125千米高度的進(jìn)入點(diǎn),開始進(jìn)入火星大氣,并最終軟著陸在火星表面。
與月球探測(cè)任務(wù)相比,火星探測(cè)不僅要面臨最遠(yuǎn)4億公里的遙遠(yuǎn)距離,而且火星環(huán)境與地球環(huán)境有較大差異。火星大氣稀薄且受季節(jié)、夜晝、火星風(fēng)暴等影響非常不穩(wěn)定;火星表面地形復(fù)雜,遍布巖石、斜坡、溝壑等障礙物;火星塵暴也較地球更為嚴(yán)重。這些因素都會(huì)給著陸火星帶來(lái)很大風(fēng)險(xiǎn)。
要想平安穩(wěn)定地降落到火星表面,首當(dāng)其沖的問題就是讓高速奔馳的天問一號(hào)減速。超音速降落傘是減速技術(shù)中難度最大的一個(gè)環(huán)節(jié),天問一號(hào)在使用降落傘時(shí)要保證在超音速、低密度、低動(dòng)壓下打開,而這個(gè)過程存在開傘困難、開傘不穩(wěn)定等問題。此外,由于火星大氣非常稀薄,進(jìn)入火星時(shí)要求探測(cè)器的氣動(dòng)外形具備高效的減速性能,同時(shí)需要更輕量化的防熱材料。
除了減速設(shè)計(jì),火星進(jìn)入方案的選擇也至關(guān)重要。因?yàn)?,從開始踏上進(jìn)入點(diǎn)的那一刻起,天問一號(hào)就迎來(lái)了此次探火旅程中最為驚心動(dòng)魄的9分鐘。目前,人類火星探測(cè)任務(wù)成功率僅有五成左右,大部分都是在“進(jìn)入/下降/著陸(簡(jiǎn)稱EDL)”這一階段失利。EDL過程是火星探測(cè)最大的難點(diǎn),需要融合氣動(dòng)外形、降落傘、發(fā)動(dòng)機(jī)、多級(jí)減速和著陸反沖等多項(xiàng)技術(shù)才能實(shí)施軟著陸。每個(gè)環(huán)節(jié)都必須確保精準(zhǔn)無(wú)誤,差一秒都可能造成整個(gè)任務(wù)的失敗。
為此,在EDL前,天問一號(hào)在火星停泊軌道上就對(duì)著陸區(qū)進(jìn)行了詳查預(yù)探測(cè),獲取了大量的著陸區(qū)地形地貌的數(shù)據(jù),并對(duì)火星塵暴發(fā)生的概率進(jìn)行了評(píng)估。同時(shí),天問一號(hào)繼承了嫦娥三號(hào)、四號(hào)、五號(hào)成熟的懸停、避障技術(shù),以確保安全著陸。在上述這些措施的基礎(chǔ)上,科研人員還在國(guó)際上首次采用了基于配平翼的彈道—升力式進(jìn)入方案,以降低火星大氣參數(shù)不確定性帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn),提高適應(yīng)能力。
天問一號(hào)從火星大氣層外緣通過軟著陸的方式降落到火星表面。整個(gè)著陸過程技術(shù)十分復(fù)雜,大致分為以下幾個(gè)步驟:探測(cè)器瞄準(zhǔn)進(jìn)入火星大氣層的一個(gè)狹窄的進(jìn)入走廊,接著氣動(dòng)減速,火星專用降落傘展開;待降落傘完成使命后,探測(cè)器拋掉大底和背罩,露出著陸平臺(tái)和火星車;大推力發(fā)機(jī)動(dòng)開始工作,探測(cè)器觀察地面,尋找最安全的具體著陸地點(diǎn);最后,四條著陸腿穩(wěn)穩(wěn)降落在火星表面。整個(gè)過程短暫又復(fù)雜,地面無(wú)法干預(yù),完全靠天問一號(hào)自主控制。
▲著陸過程示意圖
后續(xù),“祝融號(hào)”火星車將依次開展對(duì)著陸點(diǎn)全局成像、自檢、駛離著陸平臺(tái)并開展巡視探測(cè)。
▲“祝融號(hào)”火星車模擬圖