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天问一号火星车着陆方式与美国毅力号 两者有什么区别呢?

2021-02-22 15:51:18    来源:乐视界

今年中国和美国都会发射自己的火星探测器,并且两国火星车都会在明年着陆在火星。那么中美两国火星车如何降落在火星?两者有什么区别呢?

中国的火星探测器“天问一号”由轨道器和着陆巡视器组成。着陆巡视器将会着陆在火星并释放火星车,如果我国火星车能成功着陆在火星,我国将成为第三个成功着陆火星的国家(苏联火星探测器也着陆过火星但其只工作了20秒有,如果认为其失败我国就是第二个成功着陆火星的国家)。

我国的着陆巡视器着陆火星的过程大约有七八分钟 ,在这七八分钟内有四个减速阶段,要从约4.8km/s的速度减速至着陆火星表面也就是0。首先,探测器会瞄准进入火星大气层的一个窄窄的进入走廊——角度太大会导致与大气摩擦温度升高过于剧烈,角度太小又实现不了进入火星大气层的目标,然后就开始减速。第一个阶段为气动减速,把速度从4.8km/s减速到460m/s,用时290秒左右,这个阶段相当于来了一个急刹车。接下来探测器打开降落伞,大概用90秒的时间将速度从460m/s减速到95m/s。随后是动力减速阶段,探测器的反推发动机点火开始工作,将速度减小到3.6m/s,用时约80秒。第四个阶段为悬停避障段,也叫着陆缓冲段,此时距离火星表面大概为100米,速度基本为0。探测器通过悬停在空中观察火星表面是否为坑洼地段、有无石头等,为着陆火星做最后准备,保证着陆的安全性。最后一点能量,要靠四条着陆腿里的缓冲吸能材料,把着陆时的冲击力缓冲掉,保证探测器不发生侧翻,使着陆巡视器平稳着陆在火星表面。

美国毅力号火星车首先会瞄准特定的切入点进入火星大气。毅力号火星车第一阶段为气动减速阶段大约有260秒。第二阶段毅力号的降落伞打开进一步减速。20秒后隔热层分离,火星车开始使用雷达对火星表面进行扫描。进入火星大气的380秒后,此时的高度距离火星表面约2公里左右,速度约在80~100米每秒。随后进入第三阶段降落伞与火星车分离,释放出空中起重机,辅助火星车进行最终的动力着陆操作,并将速度控制在0.75米每秒。在进入火星大气到最终的火星车着陆,过程大约在430秒左右。同时,空中起重机在辅助火星车着陆之后,也将飞远并坠毁到不影响任务的地方。

中国和美国火星车在着陆火星的第一阶段和第二阶段过程相似。第一阶段都是通过和火星大气摩擦来减速,第二阶段通过降落伞减速。中国火星车降落的第三、四阶段功能和美国火星车第三阶段相同。我国通过发动机反推减速并通过悬停观察保证降落安全。美国通过空中起重机的发动机反推减速并通过雷达扫描保证降落安全。我国的着陆平台和美国的空中起重机所起到的功能差不多,不同的是我国火星车是在着陆平台上方。美国火星车在空中起重机下方。

关键词: 天问一号火星车着陆方式

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