[原创]飞向荧惑——写在我国火星探测器发射之前

1962年苏联人发射了人类第一颗火星探测器号,自此拉开了人类探索火星的历程,在不远的将来,我们自己的火星探测器“荧火一号”也将飞向茫茫的宇宙去探测那片令无数地球人魂萦梦绕的地方,在它上天之前,我们先来了解一下相关的知识吧!


首先谈谈火星,在很多科幻小说及电影中,火星作为一颗有未知智慧生命体生存的行星,引起了人们无限的遐想,火星太阳系第七大行星,因其荧荧如火,故此我国古代管他叫作“荧惑”。这也是此次火星探测器名取“荧火”的原因。火星的直径约为地球的一半,表面积约为地球的四分之一,体积仅有地球的15%,质量为地球11%,重力之约为地球的五分之二。与地球间的距离在5500万至4亿公里之间。自传周期与地球十分接近,约为24小时37分18秒,公转周期为686.96天。接着我们来看看如何从地球飞向宇宙,如果说我们要冲出大气层并绕地球旋转,成为地球的卫星,则我们必须达到7.9km/s的第一宇宙速度,所以该速度又称环绕速度,我国著名神州飞船就是该速度绕地球飞行的;而当我们想冲破地球的引力飞向更远的太阳其他行星或者月球时,则必须用到第二宇宙速度,第二宇宙速度的必达指标是11.2km/s,前一阵子飞向月球“嫦娥一号”就是在变轨后达到这个速度才到达月球的,当我们向飞出太阳系,奔向银河之时,我们必须达到16.7km/s的第三宇宙速度方可达成此目标。


上面谈了一些飞向火星的基本理论知识,其实要把东西打到火星上去,远非仅仅达到第二宇宙速度那么简单。首先火星和地球都是处在运动当中,而且从地球飞出去的任何航天器都是沿抛物线飞行,加之地球与火星之间的距离远达5500万至4亿公里,所以想要让火星探测器准确击中火星是一件很困难的事情,首先为了保证其能达到第二宇宙速度成功逃逸到地球的引力圈之外,我们需要有大推力的火箭,当年美国为了发射“阿波罗”探月飞船专门设计大推力“土星五号”火箭,该火箭直径10米,长度111米,方才保证了此次行动圆满成功,而苏联由于当时大推力火箭技术不过关,将几十个小火箭绑成一个大火箭,结果由于点火时间不同步,最终导致全盘失败,根据目前媒体披露的信息,由于我国目前大推力火箭技术不过关,此次发射采用的是俄罗斯的火箭,按照探测器在发射后次年抵达火星计算,该探测器在宇宙中飞行的距离高达353,203,200公里;其次为了能使其顺利的达到火星,我们需要建立遍布全球的观测控制系统,但由于我国与美俄情况不同,因为二者皆有遍布全球的卫星观测系统,而我国没有它们那么好的条件,所以此次发射我国的远望船队的出海时间可能会创下历史之最,他们要在海上对探测器的历次变轨做出不间断的监控,并随时发出指令控制其飞行方向,;最后为了能顺利地接受其所传回的信号,我们还需要建立大型射电式天文望远镜用以接受探测器所发射出的微弱的电子信号。


看来此次火星探测真正的功底不在于把卫星打上去,更大的功夫在于其背后的配套设施建设,近几年我国航天工程方面的成就日新月异,估计在不久的将来我们的月宫也会飞翔在宇宙之间,我们也会去探测太阳系的其他星球,我们也会让我们的飞行器飞出太阳系,飞向遥远的银河去寻找传说中的牛郎和织女……。祝愿祖国永远强盛!


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