多个火星探测器打算七八月升空 为何都选在同一时间段

　　今朝，打算在7—8月择机发射的美国“毅力号”火星探测器和阿联酋“但愿号”火星探测器已进入发射“倒计时”。而我国首次火星探测任务——“天问一号”的发射也备受存眷。不久前，中科院院士、航天科技团体科技委主任包为民接管央视记者采访时透露，本年7—8月，“天问一号”将举办发射。

　　这场多国登台的“探火”大戏让人拭目以待。

　　在窗口期发射，省时省力省钱

 

　　包罗中国在内，本年打算“探火”的国度不谋而合将火箭发射日期选在7—8月，这是为什么呢？

　　“本年7—8月是火星探测‘窗口期’。”中国科学院国度空间科学中心空间天气学国度重点尝试室研究员刘勇暗示，火星和地球险些在同一轨道面环绕太阳公转，地球公转周期为1年，火星公转周期约为2年。假如在环形跑道上让地球和火星举办一场赛跑，发令枪响后“慢吞吞”的火星约莫每两年会赶上地球一次，此时两行星间隔最近。在这一时刻前后，从地球发射火星探测器，能让人类“探火”之旅的“赶路”时间更短、所携燃料更少、本钱越发低廉。

　　然而，即即是这最短的航行间隔，探测器仍要经验一场“远程观光”。

　　中国科学院空间应用工程与技能中心研究员张伟汇报科技日报记者，火星间隔地球最远约4亿公里，最近也要约5600万公里，以我国此次将要发射的火星探测器为例，需要航行200余天才气达到遥远的火星。

　　探测器“赶路”期间，地球和火星始终相对举动着。因此，探测器航行轨道设计里头藏着大学问。

　　“火星探测器往往沿着地火之间的霍曼转移轨道航行。”刘勇说。

　　霍曼转移轨道由德国物理学家瓦尔特·霍曼提出，是一种调动航天器轨道要领的统称，途中只需两次引擎推进，相对节减燃料。

　　刘勇指出，火星探测器发射升空后，先在地球四周加快，进入椭圆形的霍曼转移轨道惯性航行，不需淹灭自身所携燃料；等达到火星四周“刹车”减速，最终被火星捕捉。这就要求探测器发射时，火星和地球的相对位置必需提前计较好，使得探测器的霍曼转移轨道可以或许与火星公转轨道在某一时刻相切。两轨道的切点就是探测器将被火星轨道捕捉的空间位置，这一特按时刻就是探测器真正投入火星“度量”的时刻。

　　团结地球、火星的公转周期，以及轨道设计的相关内容，科学家通过具体周密的计较得出，在地球上每隔约26个月是发射火星探测器的最好机缘，“窗口期”由此而来。

　　假如错过本年7—8月这次“窗口期”，下次火星探测的好机缘只能比及2022年。譬喻，欧洲空间局（以下简称欧空局）与俄罗斯航天局相助研发的火星探测器原定于本年7月发射，但因疫情及其他技能因素影响，不得不推迟到两年后发射。

　　目标地沟通，“赶路”时间纷歧

　　假如翻阅汗青资料就会发明，即便国际上历次火星探测险些都沿着霍曼转移轨道航行，“赶路”时间却有长有短。

　　美国发射的“水手4号”火星探测器，从间隔火星1万公里的高空处拍摄并回传了第一张火星外貌的照片。这张布满了陨石坑的照片其时震惊了科学界。该探测器于1964年11月底发射，1965年7月中旬飞越火星，时隔8个半月。

　　与“水手4号”同一系列的“水手9号”则在“赶路”途中费时较少。该探测器于1971年5月底发射，同年11月中旬抵达，成为人类派往火星考查的第一颗人造火星卫星。航行时间仅5个半月。

　　跟着时间推移，后续发射的火星探测器航行时间反而有增长趋势。