设计寿命仅90天,超期服役的天问一号已经失联,究竟发生了什么?

天问一号是我国第一个行星探测器,未来我国的行星探测器也将以天问继续命名。而我们的行星探测第一站选择了人类最关注的太阳系行星——火星。目前火星最重要的是一个技术验证平台,如今实现无人登陆探测火星的国家只有中美而已。

设计寿命仅90天,超期服役的天问一号已经失联,究竟发生了什么?

作为我国第一款行星探测器,天问一号的设计相对保守一些,我们只确定了90天的设计寿命,和美国早期的一些探测器一样。确定90天这个设计寿命,不是说探测器只能保持这么久的寿命,而是在这个期间,预计可以完成所有的包括探测器工况研究、科研在内的目的。如今天问一号着陆火星已经快半年了,也已经超出了90天的设计寿命。

设计寿命仅90天,超期服役的天问一号已经失联,究竟发生了什么?

接下来将利用搭载的科研设备进行更多的探测活动。而天问一号也打破了我国诸多里程碑,是我国目前飞行距离最远、着陆难度最大的探测器,由于火星和地球之间的距离,发射时必须提前,也就是地球相对于火星的位置提前时发射,和太阳之间连线的话大约是45°的夹角,然后利用转移轨道不断地接近火星轨道,当火星引力足够大时就可以俘获探测器。

设计寿命仅90天,超期服役的天问一号已经失联,究竟发生了什么?

不出意外的话,天问一号也将远远超出它的设计寿命,就像美国的好奇号、机遇号等探测器一样,天问一号具体能服役多久不知道,美国的好奇号等设计寿命也就几个月,但是都超期服役十来年了,机遇号失陷于沙丘而失联,好奇号仍然在工作。天问一号前期的工况研究(为了后续的探测器设计)已经完成,持续移动距离也超过了1000米,测试了多种路况。

设计寿命仅90天,超期服役的天问一号已经失联,究竟发生了什么?

然而,近日天问一号已经失联,行星探测计划还在持续地保持联络,期待天问一号的复苏。而目前火星上所有的探测器基本上都是失联状态,美国的也不例外,好奇号、洞察号、毅力号火星车及机智号无人机都失联了,话说火星上的探测器除了美国也就我国了。火星究竟发生了什么,导致这么多探测器一道失联?

设计寿命仅90天,超期服役的天问一号已经失联,究竟发生了什么?

失联这个词值得琢磨,只是探测器和地球之间失去了联系,并不代表着损坏。如今的地球和火星的距离是最远的时候,而火星探测器的信号本身就不是很强,需要靠火星轨道上的探测器中转信号,天问一号祝融号巡视器也是靠轨道器实现和地球的联系,我们是一次性实现绕、落、巡,所以火星轨道上还留着一个轨道器,负责一定科学探测任务的同时中继信号。

设计寿命仅90天,超期服役的天问一号已经失联,究竟发生了什么?

当干扰足够强烈的时候,中继卫星也难以承担信号的中转。而目前火星上的探测器就面临着干扰过强的情况,那就是日凌现象。所谓的日凌,在地球上是指太阳、通信卫星和地面卫星接收天线恰巧又在一条直线上,那么太阳强大的电磁辐射会对卫星下行信号造成强烈的干扰。太阳强烈的磁场和太阳风暴,都会造成信号的干扰。

设计寿命仅90天,超期服役的天问一号已经失联,究竟发生了什么?

而这时地球和火星、太阳大约处于一条直线上,太阳介于地球和火星之间,本身太阳巨大的体积就已经可以阻挡信号,因为信号属于电磁波,基本上是直线传播(或者说沿着最短路径传播,可是太阳质量较小,造成的空间弯曲不足以强烈扭转电磁信号的传播路径),太阳又发出很强烈的电磁干扰,这就造成地球和火星之间不能通讯。

设计寿命仅90天,超期服役的天问一号已经失联,究竟发生了什么?

由于火星和地球之间的距离遥远,通讯都不是实时的,所以科学家们给探测器编程,使它们有一定自主避障行走、探测的能力,但是由于日凌现象会持续一段时间,大约需要半个月左右,所以保险起见,根据天文观测,在日凌之前都需要让探测器睡眠,等日凌现象结束之后再联系唤醒探测器继续探测活动。

设计寿命仅90天,超期服役的天问一号已经失联,究竟发生了什么?

所以探测器的失联是正常的,不过由于太阳、火星、地球三者的运行规律,加上太阳的日冕会有涨落现象,在日凌前后的几天内还会遭受通讯受影响,此时也不利于探测活动的开展,需要等待影响最低的时候再重启探测器。还是那句话,火星和地球距离遥远,无人探测器又没有自我修复的能力,所以必须在这时候停止运行进入睡眠,大约会沉睡1个多月时间。

设计寿命仅90天,超期服役的天问一号已经失联,究竟发生了什么?

日凌现象是一个威胁,另外的威胁就来自于火星的气候,·火星偶尔也会刮起遍布火星的沙尘暴,机遇号就是失陷于沙丘、太阳能板被覆盖之后电力匮乏而失联,天问一号未来也可能遭受这样的影响,不过天问一号的太阳能板可以震荡,可以清除部分的沙尘威胁。总之,希望天问一号多多保重,未来给我们带来更精彩的火星图像和科研成果。

展开阅读全文

页面更新:2024-04-02

标签:寿命   火星   工况   美国   探测器   行星   轨道   干扰   信号   好奇   地球   现象   距离   太阳   我国   旅游

1 2 3 4 5

上滑加载更多 ↓
推荐阅读:
友情链接:
更多:

本站资料均由网友自行发布提供,仅用于学习交流。如有版权问题,请与我联系,QQ:4156828  

© CopyRight 2020-2024 All Rights Reserved. Powered By 71396.com 闽ICP备11008920号-4
闽公网安备35020302034903号

Top