点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:最牛导航路线!从地球到火星,往返一趟要多久?
首页> 科普频道> 光明动科普 > 正文

最牛导航路线!从地球到火星,往返一趟要多久?

来源:科普中国2020-07-22 13:30

调查问题加载中,请稍候。
若长时间无响应,请刷新本页面

  各位朋友大家好,欢迎收看科普中国军事微课,我是菁菁,来自中国航天科工四院四部的设计师。今天我要给大家分享的内容是:火星探测,一趟来回969天的旅行。

  太阳系八大行星中,火星是距离太阳第四近的行星,紧邻地球。火星和地球都在绕太阳公转,地球的公转周期是365个地球日,而火星的公转周期则为687个地球日。火星大约每隔780个地球日接近地球一次,我们称其为“冲日”,因此发射火星探测器的发射窗口相隔约为26个月。也就是说,从地球出发前往火星,最多需要等待两年多的时间。今年7月至8月我们就迎来了两年一次的“火星发射窗口期”。我国的“天问一号”将背负着探测火星的使命,从文昌卫星发射中心出发,开启中国航天的火星之旅。

  那么确定了出发的时间,路线又该如何选择呢?地球的引力范围是92.8万公里,火星的引力范围约为58万公里,这相对于火星和地球上亿公里的距离而言是非常小的。火星和地球最近的距离约为0.56亿公里,最远是4亿公里。然而,从地球前往火星、又或者从火星返回地球,都不能走最近的“直线距离”。

最牛导航路线!从地球到火星,往返一趟要多久?

  从地球飞往火星分为三个阶段:绕地球运动、绕太阳运动、绕火星运动。火星探测器利用运载火箭发射升空后,要想从地球轨道进入火星轨道,首先要从第一宇宙速度7.9公里/秒,加速到第二宇宙速度11.2公里/秒,从地球轨道进入日心轨道,也就是地-火转移轨道,之后降低速度转移到火星轨道。

  要转移变换必然要消耗宝贵的燃料,我们选择霍曼转移节省燃料——转移轨道设计成与初始轨道和最终轨道都相切的椭圆。用这种方式前往火星,来回总共需要大约969天。其中包括出发和返回路程中的时间,总共约为519天;以及到达火星后,在火星上等待返回时机,大约需要450天。探测火星的任务是艰巨的,这其中包括方方面面的原因。首先是时间和空间的问题,当地球和火星处于最远的4亿公里时,无线电信号衰减将极其严重,同时还会带来超过20分钟的信号时延,从地面站控制高速飞行的火星探测器将变得极为复杂。再者是空间环境的问题,探测器在空间中飞行,面临高能辐射环境,银河宇宙射线和太阳质子活动,这些都会引起电子系统辐射受损,导致航天器异常和故障。而航天器在飞行过程《建设航天强国》⑨火星探测,一趟来回要多久? 中一旦遭遇流星群,这个打击是毁灭性的。

最牛导航路线!从地球到火星,往返一趟要多久?

  许多航天工程师认为,探测器到达火星之后如何着陆是火星探测最大的挑战之一。火星的直径约为地球的1/2,体积约为地球的15%,质量约为地球的11%,表面的引力约为地球引力的0.4倍,火星的大气密度大约只有地球大气密度的1%。如何利用降落伞或其他办法在火星上安全着陆,是火星探测的最后一道难题。

  目前为止,世界各国共开展了40余次火星探测任务,其中失败的次数几乎达到了一半以上。2016年1月,我国首个火星探测任务批准立项,根据相关新闻报道,中国火星探测器在2019年10月首次公开亮相,近日,“天问一号”将一次性实现“绕、落、巡”的目标——即轨道器环绕火星、着陆器登陆火星、火星车巡视表面。如果完成任务,这将是全世界首次在一次任务中完成三个目标。

  出  品:中国科协 中国宇航学会 光明网

  监  制:战 钊 王 林

  制 片 人:金 赫

  策 划:金 彤

  科学顾问:菁 菁

  导 演:金 赫

[ 责编:赵清建 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 河北武安:花椒铺就致富路

  • 塞罕坝云雾美如画

独家策划

推荐阅读
值得一提的是,这种3D打印肉并非素食人造肉,所用材料来源均来自动物细胞,因此也更像真正的肉类。《华盛顿邮报》进行过一项比较,一只猪崽从出生到出栏,养育100天能产90斤肉,而在实验室细胞培育,60天就能“长”出5000多吨人造肉。
2020-08-10 14:49
在春秋时期,鲁国有一个国君鲁宣公,他手下有一个大臣叫里革。除了在机构和官员设置、法律制度等方面做的尝试,在中国古代也有类似动物园、植物园、自然保护区的场所。
2020-08-10 09:56
观测和模拟工作已表明,由于地球磁层的保护,运行在月球轨道上的航天器和在月面上活动的航天员会在满月期间相对安全一些。
2020-08-10 09:55
研究人员承认,他们可能还没有绘制出完整的“南极墙”,因为这需要在一个更大的尺度上绘制出的宇宙地图。
2020-08-10 09:54
截至7月末,我国核酸日检测能力达到484万人份,具备核酸检测能力的医疗机构4946家,检测技术人员达到3.8万余人。“目前,我国核酸检测试剂和设备的生产能力能够满足当前常态化疫情防控的需要。
2020-08-10 09:48
一场阻击黄脊竹蝗的特殊“战役”在云南持续。对迁入的成虫,云南省要求各地总体上采取无人机喷洒化学药剂与地面施用烟剂,以及雾炮相结合的方式防治。
2020-08-10 09:46
此次项目的成功实施,也是对我国大容量、高参数超超临界电站的设计、制造、建设和运行能力迈上新台阶的综合检验。
2020-08-10 09:45
8月5日,《糖尿病患者胰岛素无针注射操作指引》发布会上,国家老年医学中心、北京医院郭立新表示,医学调查数据显示,我国糖尿病患者患病控制效果急需提升。
2020-08-10 09:44
MWO-3获取的观测资料,被第一时间发送到中央气象台台风与海洋气象预报中心,为台风预报、预警发挥了重要作用。
2020-08-10 09:42
研究团队利用全球气候变化计算机模型,来预测未来几十年两年期干旱的发生频率可能发生什么变化,以及温室气体排放是否会产生影响。
2020-08-10 09:40
目前,电动汽车或借助两根朝天“长辫”,或通过自带充电电池供电前行。伊兰表示,瑞典试验项目的结果首次证实了公司为行驶中卡车充电的能力,这让公司的解决方案为全球各地的人们所知晓。
2020-08-10 09:38
冰盖是覆盖着极厚冰层的广大陆地面积,冰盖的形成、消亡、融水量及其分布范围和成分的变化,直接影响局部地区乃至全球的地质和自然环境变化。
2020-08-10 09:37
新冠肺炎大流行期间,成年人的孤独感会因其生命阶段不同而感受不同,这是荷兰马斯特里赫特大学和南林堡公共卫生服务局的研究团队得出结论。
2020-08-10 09:35
近年来,随着反卫星、电磁干扰等技术的发展,美国军方越来越怀疑其严重依赖的全球卫星定位系统(GPS)在关键时刻是否有效,并一直希望找到一种替代方案。
2020-08-10 09:33
记者近日从中国科学院深圳先进技术研究院获悉,该材料界面研究中心喻学锋研究员团队成功开发一种基于微胶囊技术的长效抗微生物涂料,通过了国内外多家第三方权威机构的检测。
2020-08-10 09:31
为进一步提升精确制导武器的自动目标识别能力,他们将毫米波自动目标识别方向和红外自动目标识别方向融合,组建了新研究室,开展了新型智能目标识别技术研究,支撑精确制导武器探测识别能力提升。
2020-08-10 09:31
“高能氦离子束可以聚焦成为直径在0.5纳米左右的束斑,像一把超级小的刀,能够将材料在纳米尺度任意切割,但在硅材料衬底中注入高能氦离子束会形成隆起。
2020-08-10 09:29
火星是地球轨道以外的第一颗行星,颜色呈红色,由于亮度变化大,在我国古代被称为“荧惑”。
2020-08-07 20:30
或许你已经注意到了,当你在电影评分网站给刚看完的电影评完分后,网站后续给你推荐的影片风格会与你看完的电影类似。为进一步研究数据库存在偏见的程度,研究人员分别使用了三种算法对数据库的准确性和公平性进行评估。
2020-08-07 09:54
“创新基础设施将重点支撑科学研究、技术开发和产品研制,具有鲜明的科技特征和科技导向,势必将积极推动区块链技术本身的发展,进一步提升其赋能水平。区块链是构建数字社会的基础设施之一,也被视为新型基础设施,可以通过构建新的信任机制,大幅拓展信息技术的基础功能以及应用的深度和广度。
2020-08-07 09:53
加载更多