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

  • 北京:花团锦簇迎国庆

  • 清代宫中少年生活文物展举行

独家策划

推荐阅读
日前,山东农业大学生命科学学院院长李传友教授团队在国际植物学领域顶尖期刊《自然-植物》在线发表论文。该团队成功克隆出番茄的FS8.1基因,阐明了FS8.1基因调控果形建成的细胞学基础和转录调控网络,
2023-09-26 05:10
地球正朝着平均温度上升的方向急速前进。一个气候模型显示,2023年,地球温度有55%的可能性比工业化前水平高出1.5℃。
2023-09-26 09:52
“不断尝试、不断试错,才可能有不经意间的发现。”这是陈辉的科研态度。看似“笨拙”的执着,却帮助他走得更远。
2023-09-26 09:51
一组美国科学家开发了一种基于人工智能的识别系统,其发现生命迹象的准确率达到90%。
2023-09-26 09:49
国内最大跨度跨海桥梁——宁波舟山港六横公路大桥二期工程双屿门特大桥完成主塔承台,标志着大桥正式进入地上主塔承台施工阶段。
2023-09-26 09:48
9月23日,秋分时节,清晨的杭州笼罩在蒙蒙烟雨中,别具江南韵味。但亚运气象台副台长郑沛群却无暇顾及,她的注意力全在精准预判当晚的天气变化,为杭州亚运会成功开幕提供气象保障。
2023-09-25 09:40
2022年10月,团队成功研制出±500千伏/1200安培葛南直流输电改造工程可控换相换流阀产品,并一次性顺利通过48项电气型式试验、226项控制验证试验。
2023-09-25 09:39
不久前,粟多武和他的同事们来到珠峰大本营。前方一块海拔5153.6米的高地,立着珠峰高程测量纪念碑。珠峰测高,正是从那里起算。
2023-09-25 09:38
20世纪二三十年代,以顾颉刚为代表的禹贡学派开始了中国历史地理学的探索之路,在谭其骧、侯仁之、史念海等的共同努力之下,中国的历史地理学发展起来。
2023-09-25 09:35
北京高压科学研究中心的星球撞击构造研究日前取得重要进展——在吉林省通化市发现了世界第一个位于高山上的类似冰斗状的陨石坑。
2023-09-25 09:33
古有茶博士,今有茶院士。“茶院士”陈宗懋是我国当代茶学研究的领军人物。
2023-09-25 09:08
9月20日,2023世界制造业大会在安徽省合肥市启幕。大会以“智造世界·创造美好”为主题,包括人工智能、机器人、元宇宙等在内的众多前沿产品让参展者感受“智”造魅力。
2023-09-22 10:43
首创“1+6”一体化数字办赛服务平台、首条5G-Advanced万兆网络走进现实、境外“电子钱包”首次在境内“无缝对接”……即将开幕的杭州第19届亚运会,是史上首届提出智能办赛理念的亚运会,“智能亚运”成为中国尖端数字技术发展的展示窗口。
2023-09-22 10:42
为让更多好项目走出“深巷”,参展高校与各行业企业融合联动,打通基础研究、应用开发、成果转化和产业化链条,为专利成果转化按下加速键。
2023-09-22 10:42
今年峰会主题为“建设包容、普惠、有韧性的数字世界——携手构建网络空间命运共同体”,将围绕全球发展倡议、数字化绿色化协同转型、人工智能、算力网络、网络安全、数据治理、数字减贫、未成年人网络保护等议题举办20场分论坛。
2023-09-22 03:40
“天宫课堂”是一扇连接地球与太空的奇妙之门。这是中国航天员首次在梦天实验舱内进行授课。记者专程来到位于北京航空航天大学的地面课堂,在这里与同学们一起跟随航天员穿越波澜壮阔的星空,展开一场关于宇宙的美妙旅程。
2023-09-22 03:50
中共中央政治局常委、国务院总理李强9月21日在北京市调研专精特新企业发展情况。他强调,要深入贯彻落实习近平总书记重要指示精神,进一步坚定信心、保持定力,支持广大专精特新企业聚力科技创新、深耕细分领域,为推进科技自立自强、稳定产业链供应链发挥更大作用。
2023-09-22 03:30
党的十八大以来,我国将推进新型工业化作为全面建成社会主义现代化强国的关键支撑。做强做优做大实体经济,加快构建以先进制造业为骨干的现代化产业体系。
2023-09-22 03:30
报告围绕7个可持续发展目标,提供了全球与中国尺度的数据产品32套,弥补了指标监测的数据空缺,提升了指标监测与评估的空间精细度,揭示中国和全球环境变化新动态。
2023-09-22 03:30
人力资源和社会保障部职业能力建设司副司长王晓君认为,本届大赛为广大技能人才提供了展示精湛技能的舞台,搭建了相互切磋技艺的平台。
2023-09-21 10:37
加载更多