1、中國首次火星探測任務(wù)標識發(fā)布攬星九天寓意

2022年中國第五個太空日，公布了火星探測任務(wù)標志名稱?；鹦翘綔y任務(wù)的名稱是“田文一號”，而火星探測標志的名稱是“九天觀星”。這個名字的原因是什么？那就來為你揭秘星座知識吧！

2022年4月24日上午，第五個中國航天日，中國公布了中國首個火星探測任務(wù)名稱“田文-1-1”和中國行星探測工程3354“九天觀星”圖形標識。

《天問》和《九天觀星》從何而來？一直以來，中國的太空探測任務(wù)和探測器的命名都充滿了東方文化，如嫦娥、玉兔、天宮、鵲橋、墨子、神舟等。這次的天空探索和九天觀星也不例外。

內(nèi)容首次火星探測任務(wù)標志“九天到星”，以“中國行星探測工程”為整體理念，整體圖案向上傾斜，充滿動感、流動、向上的沖擊力，代表“追夢、勇于探索”的精神。

“九天觀星”標志的含義是太陽系的八大行星依次排列，表達了多彩的宇宙，呈現(xiàn)了多姿多彩的科學(xué)發(fā)現(xiàn)。動態(tài)、流動、開放的橢圓軌道向上傾斜，呈現(xiàn)出獨特字母“C”的形象，代表中國的行星探測——china，體現(xiàn)了國際合作——合作的精神，標志著深空探測進入太空的能力——c3。

擴展數(shù)據(jù)2022年是火星探測最好的一年。毫無疑問，火星探測任務(wù)的命名和行星探測工程標志的確認，是我國行星探測領(lǐng)域的重要里程碑，也是2016年1月火星探測任務(wù)立項后的重大進展。探測成果將深化對火星乃至太陽系的科學(xué)認知，推動比較行星學(xué)等重大問題的研究。事實上，長期以來，由于諸多客觀因素的影響和航天技術(shù)發(fā)展的不成熟，世界各國的火星探測進展緩慢。迄今為止，已經(jīng)發(fā)射了40多個火星探測器，但成功率不到一半?；鹦巧踔劣小疤綔y器墓地”的名字。但是，隨著人類對深空認知的加深和相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，火星探測的成功率越來越高。那么為什么選擇在今年執(zhí)行首次火星探測任務(wù)呢？

2019年10月，中國火星探測器首次公開亮相時，中科院院士、中國空間技術(shù)研究院空間科學(xué)與深空探測首席科學(xué)家葉培建曾表示，“火星探測有一個窗口期，因為火星繞太陽公轉(zhuǎn)一周需要687天。2022年，地球和火星將繞太陽軌道的同一側(cè)運行，這是探測器著陸時間最短、最省油的時間。錯過這個時間點，就得再等兩年?！?/p>

Nasa和esa也有同樣的想法。去年年底，美國宇航局完成了火星探測器的首次測試。就在這個月，美國宇航局還表示，火星車計劃是他們目前最優(yōu)先的任務(wù)之一，花費24億美元。即使在疫情期間，他們也盡了一切努力，沒有暫停任何與該計劃相關(guān)的工作，因為一旦錯過了這個窗口，他們不僅要再等兩年，還要損失5億多美元。

按照計劃，美國宇航局的火星探測器“堅韌”號將于7月17日至8月5日之間進入太空，并將于明年2月成功登陸火星，主要任務(wù)是搜尋火星上過去生命的證據(jù)，并采集樣本帶回地球。

可見2022年是火星探測不可錯過的一年。無論是“天空探索”還是“火星車計劃”，或者其他類似任務(wù)的成功，都將推動人類向深空探測邁進一大步。我們期待著7月的到來，以及火星車登陸火星的那一天。

2、火星探測器亮相中國第一個火星探測器叫什么？

對于宇宙的探索，人類一直未停止腳步，隨著我國航天事業(yè)的發(fā)展，對于火球的探索不再是遙遙無期，我國的火星探測器終于亮相了，預(yù)計在2020年發(fā)射，那么下面由星座知識為大家揭曉下中國第一個火星探測器叫什么？

火星探測器亮相承擔(dān)我國運載火箭、各類衛(wèi)星、載人飛船、貨運飛船、深空探測器、空間站等宇航產(chǎn)品研制生產(chǎn)任務(wù)的中國航天科技集團有限公司，今日在其官方微博上發(fā)布了我國首個真正意義上的火星探測器實物圖，這也是計劃將于明年發(fā)射的我國火星探測器“真容”首度與公眾見面。

中國第一個火星探測器叫什么據(jù)中國航天科技集團有限公司旗下中國空間技術(shù)研究院空間科學(xué)與深空探測首席科學(xué)家葉培建介紹，我國火星探測準備工作已就緒，計劃將于明年發(fā)射，我國的火星探測器暫時命名為“火星一號”。

據(jù)了解，我國的火星探測任務(wù)計劃同時攜帶“環(huán)繞器”、“著陸器”和“巡視器”，在一次火星探測過程中實現(xiàn)“繞”“落”“巡”三大任務(wù)，難度非常大。

據(jù)火星探測器總設(shè)計師孫澤洲介紹，國外在火星著陸任務(wù)前都有環(huán)繞衛(wèi)星在火星附近，可以對著陸過程以及著陸后的數(shù)據(jù)通信提供及時支持；而中國的火星著陸巡視器是環(huán)繞火星不久后，就要與環(huán)繞器分離并降落，這就對著陸后的火星車自主能力提出更高要求。另外，這樣的任務(wù)在軌道設(shè)計上更具復(fù)雜性，要兼顧著陸和環(huán)繞軌道的要求，增加了任務(wù)的難度和復(fù)雜度。

按照預(yù)先計劃，中國的火星探測器將于明年搭乘長征五號運載火箭前往火星并最終著陸在火星赤道附近，目前美國、印度都已實現(xiàn)火星探測。此次火星探測也將是我國真正意義上的首次火星探測任務(wù)和我國首次真正的行星探測任務(wù)。

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3、幾乎集齊人類所有降落技術(shù) 探測火星怎么這么難？_科學(xué)發(fā)明

善惡到頭終有報，人間正道是滄桑。大家好，這里是耿直的深空小編。今天天氣不錯，正適合讀讀最新資訊放松一下。不讓大家久等了，下面馬上進入正題吧。

2019年11月14日，中國首次火星探測任務(wù)著陸器懸停避障試驗在河北懷來地外天體著陸綜合試驗場進行。這也是中國火星探測器的首次公開亮相，國家航天局特意邀請了一些外國駐華使館及國際組織人員前來參觀。

測試中的火星著陸器

試驗成功模擬了著陸器在火星環(huán)境下懸停、避障、緩速下降過程，這也基本意味著我國首次火星探測任務(wù)正在逐步成熟，能夠于2020年擇機實施。按照計劃，我國將在2020年7月——“火星探測時間窗口”進行一次發(fā)射任務(wù)，抵達火星后將實現(xiàn)“繞”、“著”、“巡”三大任務(wù)，進行火星全球性綜合探測，同時也會對火星表面重點地區(qū)精細巡視勘查，實現(xiàn)人類對鄰居火星研究的又一次重大突破。

中國人，距離首次觸碰火星，越來越近了！

Part.1

為什么我們選擇火星？

人類如果想要沖出地球、達到下一個行星、甚至沖出太陽系，基本只能先從火星和金星兩個鄰居開始。它們和地球同處太陽系內(nèi)的宜居帶內(nèi)、同屬于巖質(zhì)行星、擁有孕育生命的可能性。

然而，人類經(jīng)過航天探索發(fā)現(xiàn)，金星環(huán)境實在太過惡劣：氣壓是地球的92倍，空氣中幾乎全是二氧化碳，并且布滿了稀硫酸云。地表溫度常年保持在460攝氏度，人類根本無法生存。

相較而言，火星的條件“優(yōu)越”不少，幾乎是人類航天探索下一站唯一的選擇。

地球和火星尺寸對比

第一，火星的潛在資源豐富。包括擁有太陽系第一大高山和第一大連續(xù)峽谷；陸地面積大，火星總表面積雖然僅有地球的28%左右，但需要注意，這可是純陸地，已經(jīng)接近地球上人類生存的七大洲面積總和；火星上大氣雖然稀少，但是以二氧化碳為主，可以作為開發(fā)資源。

第二，多年的科研發(fā)現(xiàn)，火星南北極存在不亞于地球上格陵蘭島的淡水資源，土壤中廣泛存在2-3%的水分?！盎鹦强燔嚒比蝿?wù)甚至發(fā)現(xiàn)了疑似地下水湖，火星也存在一定有機物分子。

第三，火星引力較小、距離小行星帶和太陽系外圍空間更近，在火星上發(fā)射火箭和深空探測的總成本大大低于在地球發(fā)射，是人類未來深空探測發(fā)展中航天基地的不二之選。

如果人類航天的未來是宇宙的星辰大海，中國人沒有任何理由不去探測火星！

Part.2

抵達火星有多難？

近半數(shù)火星探測任務(wù)以失敗告終

早在上世紀60年代，處在冷戰(zhàn)“太空競賽”巔峰狀態(tài)的蘇聯(lián)和美國便展開了瘋狂的火星探測競賽。但大家很快發(fā)現(xiàn)：抵達火星實在太難了！

地球和火星距離變化

首先，火星實在太遠了。月球和地球的平均距離為38萬千米，對于人類而言，已經(jīng)是極其遙遠的存在。但月球圍繞地球運動且軌道偏心率很小，與地球的距離相對穩(wěn)定。

而火星距離地球在5000萬——4億千米左右，平均距離遠遠超過地月距離，并且這個范圍變化區(qū)間實在太大。在地球上，僅需0.13秒就能實現(xiàn)任意兩點的通信，地月之間則需要2.5秒，可是，當?shù)厍蚺c火星處于最大距離時，即便是光速通信也會有44分鐘的延時。

Part.3

地火距離和它的變化帶來了一系列新問題

1、探測機會難得。即便是派出人類最快的探測器前往火星，也需要老老實實等待每隔780天、約26個月出現(xiàn)的一次地球、火星逼近的機會，這就是所謂的“火星探測窗口”，一旦錯過就需要等待兩年多。

2、需要強力火箭。探測器要實現(xiàn)環(huán)繞地球運動，需要擺脫空氣和一部分地球引力影響；如果想要前往更高軌道、甚至前往月球，需要擺脫更多地球引力影響；但如果前往火星，不僅需要完全擺脫地球引力、還需要擺脫太陽強大引力影響。這意味著更強大的火箭是探測火星的先決條件。

一次標準的霍曼轉(zhuǎn)移軌道

3、軌道設(shè)計復(fù)雜。由于人類火箭依然只能局限于化學(xué)燃料，能力有限。探測器飛往火星之旅只能選擇一個叫做“霍曼轉(zhuǎn)移”的方式，一種變換太空船軌道的方法，或它的略微改進版方式——“快速合點航線”。但這個過程耗時普遍在6-11個月不等，遠遠長于地月之間的3天左右。

同時，這些線路會受到太陽系內(nèi)多個天體的擾動，還有太陽風(fēng)、空間輻射等的復(fù)雜影響。此外，火星與地球并不處在同一平面內(nèi)。深空探測任務(wù)往往“失之毫厘，謬以千里”，軌道設(shè)計難度可想而知。

4、探測器必須功能強大。一方面，探測火星的成本極高，如果只是進行簡單工程驗證并不值得，必須搭載各種科學(xué)儀器才能換回相應(yīng)價值。另一方面，由于距離問題，探測器的深空通信、自主導(dǎo)航制導(dǎo)控制和自我故障檢測修復(fù)功能等必須獨立且強大，這進一步推高了成本。

5、抵達火星很難。探測器達到火星附近后，需要被火星引力俘獲。相比較地球而言，火星只是個小不點，質(zhì)量僅有地球的10.7%，引力影響范圍很小，這要求探測器必須精準切入環(huán)繞火星軌道。同時，必須擁有強大的變軌能力，能完成改變軌道、大幅增加燃料需求。抑或是采取一種“刀尖上舞者”的方案：利用火星稀薄大氣摩擦減速，這個方案是典型的“玩火”。NASA于1998年發(fā)射的“火星氣候勘探者”號就不幸在大氣摩擦減速過程中被焚毀。

切入環(huán)繞火星軌道時不小心“玩火自焚”的“火星氣候勘探者號”任務(wù)

6、需要復(fù)雜地面設(shè)施?；鹦翘綔y任務(wù)非常遙遠，且與地球通信時間極其寶貴，這要求地球上必須有全天域覆蓋的強大深空通訊網(wǎng)絡(luò)。

因此，綜合下來探測火星的難度極大，幾十年來，火星探測成功的概率統(tǒng)計下來還不足一半。早期的成功率更是慘不忍睹，蘇聯(lián)在1960-1988年間進行了近20次探測任務(wù)，但沒有一次取得完全成功。即便是后來占據(jù)領(lǐng)先地位的美國，也是在進入21世紀前后，才迎來比較穩(wěn)定的成功。

Part.4

降落火星，更是難于上青天

而上述所說的，還僅僅是實現(xiàn)環(huán)繞火星的難點，要完成降落火星的任務(wù)，還需要克服一系列更復(fù)雜的問題。

1、火星大氣?；鹦莾H擁有極其稀薄的大氣，含量甚至不足地球海平面平均密度的1%，但它卻成為讓科學(xué)家又愛又恨的存在。

愛在于：雖然大氣稀薄，但不像月球一樣近乎真空，科學(xué)家可以利用它產(chǎn)生的摩擦力對探測器進行減速。

恨在于：它依然可以產(chǎn)生非常多的熱量，高達2000攝氏度。但它的密度又不足以讓探測器完全減速，到最后還是需要反沖火箭發(fā)動機長期工作以實現(xiàn)懸停、避障、降落，也就是中國本次試驗的核心技術(shù)。

本次試驗探測器在火星低重力環(huán)境下懸停

因而，一個火星著陸器既需要隔熱罩隔絕熱量，還需要配備減速、降落傘進一步減速，同時也要反沖發(fā)動機聯(lián)合工作，幾乎湊齊了人類現(xiàn)有的降落技術(shù)，整體設(shè)計難度陡增。

2、能量來源?；鹦蔷嚯x太陽更遠，火星能接觸的太陽能僅是地球的44%左右。由于長期風(fēng)化，火星上沙塵非常細密，缺乏溫室效應(yīng)又導(dǎo)致火星不同區(qū)域氣壓差很大，進一步導(dǎo)致存在很強力的風(fēng)，使得火星上經(jīng)常出現(xiàn)沙塵暴，這也是導(dǎo)致去年“機遇號”火星車失聯(lián)的直接原因。因而，火星著陸器要么選擇太陽能，但要面對能量低、風(fēng)險高的困難；要么選擇極其昂貴的核電池，且由于火星夜晚過于寒冷，必須攜帶熱源保溫。

3、通信問題。受限于著陸過程帶來的巨大成本和能量問題，地面著陸器不可能攜帶強有力、大功率的通信天線，也基本不可能直接與地球聯(lián)系，這意味著它和地球之間還必須有一個“烽火臺”進行“傳話”，要求必須在環(huán)繞火星軌道準備一個軌道器轉(zhuǎn)發(fā)信號。

4、自主導(dǎo)航。標準的火星著陸過程持續(xù)時間僅7分鐘左右，這甚至不足以完成一次地火通訊，這意味著全程超過1000個動作的降落過程必須依靠探測器自主完成，對軟件和硬件的要求極高。

好奇號火星車降落火星過程自主完成了超過1000個動作

5、科研問題。定點著陸器有一個顯而易見的缺點：不能動。因而，能夠移動的火星車毫無疑問能大大豐富火星著陸任務(wù)的探測范圍和科研產(chǎn)出。但火星車實現(xiàn)自身著陸難度非常難、成本過高，需要根據(jù)任務(wù)目標和預(yù)算綜合考量。

因而，降落火星的難度，遠遠超過“上九天攬月”。

Part.5

中國做了哪些準備？

相信讀到這里，大家一定已經(jīng)充分理解了探測火星是一件多么困難的任務(wù)，一旦成功又將是多么偉大的成就，尤其是火星著陸任務(wù)。在大家看到11月14日這條新聞前，航天人已經(jīng)為之做了無數(shù)的努力。

1、火箭方面：2015年，最強火箭長征五號已經(jīng)實現(xiàn)突破，目前正整裝待發(fā)；

2、軌道設(shè)計方面：2012年，嫦娥二號探測器已經(jīng)實現(xiàn)過飛越日地拉格朗日點、飛越圖塔蒂斯小行星和進入深空7000萬千米的壯舉；

3、著陸技術(shù)方面：在有大氣情況下著陸，已經(jīng)有了神舟1-11號飛船驗證；在無/稀薄大氣情況著陸，已經(jīng)有了嫦娥三號和嫦娥四號任務(wù)；

4、深空通信地球方面：深空通訊網(wǎng)已經(jīng)初步建成，還有萬噸級遠望號航天測量船輔助；

5、深空通信中繼方面：2018年中國發(fā)射了人類唯一的地月通信中繼衛(wèi)星“鵲橋號”；

6、火星車方面：中國已有了玉兔號和玉兔二號月球車，其中玉兔二號已經(jīng)工作近1年；

等等。

中國2020年火星探測器組合體概念圖

在這些周密的準備下，2020年中國火星探測任務(wù)終于迎來了目前的核心測試。按照計劃，它將在2020年7-8月的火星探測窗口從新建的海南文昌火箭發(fā)射基地乘坐長征五號，出發(fā)前往火星，同時實現(xiàn)“繞”、“著”、“巡”三步驟的任務(wù)。

1、軌道器主要負責(zé)將系統(tǒng)整體切入環(huán)繞火星軌道，進行全球勘探科研。用來研究火星全球磁場、表層元素、大氣和中性粒子、全球地貌等，同時作為地面著陸系統(tǒng)的通信中繼系統(tǒng)。

中國火星探測著陸器和火星車組合方案

2、著陸器主要負責(zé)軟著陸過程，降落在火星表面，同時分析著陸點附近的情況，另一主要目標是釋放火星車。

中國火星車概念圖

3、巡視器/火星車：自由巡視火星表面細節(jié)。包括，火星車底部裝有地表穿透雷達，可以研究火星土壤深處的元素分布情況。磁場感應(yīng)設(shè)備，可以確認著陸和巡視區(qū)域的地表磁場情況。此外，重頭戲?qū)⑹茄芯垦惨晠^(qū)域的土壤和巖石主要成分，查看常規(guī)的水、元素構(gòu)成，同時，有機物也是一個需要搜尋的目標。作為一個整體的系統(tǒng)，火星車也會攜帶有導(dǎo)航、避障設(shè)別、微距相機等，為我們帶來更多火星表面的細節(jié)。通訊設(shè)備、太陽能電池板、電池也是基本組成。

從整體組成來看，中國這一套組合有一定必要性，尤其是軌道器和著陸器的配合。此前中國已經(jīng)有了“鵲橋號+嫦娥四號+玉兔二號”在月球?qū)嵺`過的工程經(jīng)驗，這套裝備也有足夠的工程可行性。然而，將它們?nèi)诤锨仪巴鹦牵惨馕吨y度會很大，如果順利實現(xiàn)，我們將創(chuàng)造人類火星探測史的新高度。就像嫦娥四號和玉兔二號是人類首次著陸月球背后的壯舉一樣，中國火星探測或許將再一次令世人驚嘆。

踏上火星，距離人類成為可跨越行星生存的物種將又進一步。我們期待這一天的到來！

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4、火星探測，一趟來回要多久？

火星探測，一趟來回要多久？

太陽系八大行星中，火星是距離太陽第四近的行星，緊鄰地球?；鹦呛偷厍蚨荚诶@太陽公轉(zhuǎn)，地球的公轉(zhuǎn)周期是365個地球日，而火星的公轉(zhuǎn)周期則為687個地球日。火星大約每隔780個地球日接近地球一次。

我們稱其為“沖日”，因此發(fā)射火星探測器的發(fā)射窗口相隔約為26個月。也就是說，從地球出發(fā)前往火星，最多需要等待兩年多的時間。2020年7月至8月我們就迎來了兩年一次的“火星發(fā)射窗口期”。我國的“天問一號”將背負著探測火星的使命，從文昌衛(wèi)星發(fā)射中心出發(fā)，開啟中國航天的火星之旅。

那么確定了出發(fā)的時間，路線又該如何選擇呢？地球的引力范圍是92.8萬公里，火星的引力范圍約為58萬公里，這相對于火星和地球上億公里的距離而言是非常小的?；鹦呛偷厍蜃罱木嚯x約為0.56億公里，最遠是4億公里。然而，從地球前往火星、又或者從火星返回地球，都不能走最近的“直線距離”。

從地球飛往火星分為三個階段：繞地球運動、繞太陽運動、繞火星運動?；鹦翘綔y器利用運載火箭發(fā)射升空后，要想從地球軌道進入火星軌道，首先要從第一宇宙速度7.9公里/秒，加速到第二宇宙速度11.2公里/秒，從地球軌道進入日心軌道，也就是地-火轉(zhuǎn)移軌道，之后降低速度轉(zhuǎn)移到火星軌道。

要轉(zhuǎn)移變換必然要消耗寶貴的燃料，我們選擇霍曼轉(zhuǎn)移節(jié)省燃料——轉(zhuǎn)移軌道設(shè)計成與初始軌道和最終軌道都相切的橢圓。用這種方式前往火星，來回總共需要大約969天。其中包括出發(fā)和返回路程中的時間，總共約為519天；以及到達火星后，在火星上等待返回時機，大約需要450天。探測火星的任務(wù)是艱巨的，這其中包括方方面面的原因。

首先是時間和空間的問題，當?shù)厍蚝突鹦翘幱谧钸h的4億公里時，無線電信號衰減將極其嚴重，同時還會帶來超過20分鐘的信號時延，從地面站控制高速飛行的火星探測器將變得極為復(fù)雜。再者是空間環(huán)境的問題。

探測器在空間中飛行，面臨高能輻射環(huán)境，銀河宇宙射線和太陽質(zhì)子活動，這些都會引起電子系統(tǒng)輻射受損，導(dǎo)致航天器異常和故障。而航天器在飛行過程《建設(shè)航天強國》⑨火星探測，一趟來回要多久？ 中一旦遭遇流星群，這個打擊是毀滅性的。

許多航天工程師認為，探測器到達火星之后如何著陸是火星探測最大的挑戰(zhàn)之一?；鹦堑闹睆郊s為地球的1/2，體積約為地球的15%，質(zhì)量約為地球的11%，表面的引力約為地球引力的0.4倍，火星的大氣密度大約只有地球大氣密度的1%。如何利用降落傘或其他辦法在火星上安全著陸，是火星探測的最后一道難題。

世界各國共開展了40余次火星探測任務(wù)，其中失敗的次數(shù)幾乎達到了一半以上。2016年1月，我國首個火星探測任務(wù)批準立項，根據(jù)相關(guān)新聞報道。

中國火星探測器在2019年10月首次公開亮相，“天問一號”將一次性實現(xiàn)“繞、落、巡”的目標——即軌道器環(huán)繞火星、著陸器登陸火星、火星車巡視表面，如果完成任務(wù)，這將是全世界首次在一次任務(wù)中完成三個目標。

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