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印度发射火星探测器,先不要高兴这么早

已有 3833 次阅读 2013-11-6 01:51 |个人分类:科普|系统分类:科普集锦| 印度, 火星探测器

印度这次发射火星探测器“曼加里安”(Mangalyaan)号,媒体炒作的动静很大,本博不由自主地已经关注了两次。   

印度火星探测助燃中日印太空竞赛

印度火星探测跟风舔眼 

今天看到新闻,发射过程完成了。

印度火星探测器发射升空 当局宣布第一阶段成功

很多人欢呼,叫好,内行看门道,我就比较冷静,说句大实话,别高兴得这么早,知道乐极生悲这个成语吗?发射过程完成才是万里长征第一步,后面还有九九八十一难,随便一个小螺丝钉问题,都会导致功亏一篑”,竹篮子打水一场空。

名为“火星之行”的探测器(MOM)11月5日格林尼治时间上午九时零八分由一枚印度自己制造的火箭发射。按计划,MOM应在太空飞行300天后于2014年9月抵达火星轨道。如果探测器如期进入火星轨道,印度航天部门将成为世界上继美国、俄国和欧洲之后第四个成功探测火星的航天机构。此举将显示印度进入火星轨道以及开展太空试验的技术能力。


说点门道:

1. 印度的MOM原定于10月28日发射,但由于恶劣天气而被推迟。本来一鼓作气,再而衰。第二次发射,士气有点衰。

2. 之后能否成功变轨,进入事先设定的轨道,是一个很大的挑战,其中很多道难关,一步都不能有差错,否则玩完。

地球飞往火星的原理是,参见下图,探索火星仪器说明

飞行器需要先以地球为中心沿着椭圆轨道环行,变轨的过程就是踩油门加速,让这个椭圆轨道变大变长,离地球越来越远,逐步伸向火星,等到这个轨道和环绕火星的轨道重叠时(上图最大椭圆,棕色线),踩煞车减速进入火星轨道,此后逐步减速,缩小环绕火星轨道半径,这样离火星越来越近。最后也可以降落在火星上。所以, 整个过程就是在太空内兜圈子,绕弯子,因此需要大概300天。其间一旦绕迷路了,那就找不着北了。   

3. 飞行这么长距离进行7.8亿公里的旅程,所带燃料,干粮盘缠等是否够用?差半点都不行。如果半路上不小心丢了一点点,那也就玩完了。  
4. 卫星推进器随后会开始一系列的6次小型燃料点火,使它进入更高轨道,最后冲向火星。加速过程是否理想,如果不理想,就飞不到火星了。或许半路上开小差,加入陨石带找美女去玩了。
5. 到达火星轨道以后,减速能否达到设计的理想,刹车太狠就会掉下去摔死,太慢恐怕燃料不够用。
6. 到达火星轨道以后,切换过程很容易出差错,就跟开车下高速路口下错出口一样,或许被火星的引力甩出去了,从此朝着太阳系外面飞去了。

7.  最关键最关键,太空通讯能力怎样?离开地球那么远,(最远可以是4亿公里)时刻跟地球保持联系才是最关键,干粮盘缠足够等是次要的。一旦失去联系,那就玩完了。

所以,言而总之,现在先不要高兴这么早。


看看人类火星探测史上的一些事故例子。  
先前所有国家的首次尝试都以失败告终。超过半数的抵达火星的努力以失败告终(40个任务中的23个)。
1960年10月10日:前苏联向火星发射第一枚探测器,但这枚探测器连火星环绕轨道都没有到达。

1962年11月1日:前苏联发射了“火星1号”探测器,成功进入前往火星的轨道,但在飞离地球1亿公里左右时与地面失去联系,通常被看作是人类火星探测的开端。

1964年11月28日:美国“水手4号”开始火星之旅,成为有史以来第一枚成功到达火星并发回数据的探测器。

1998年7月3日:日本发射“希望”号探测器,成为世界上第3个发射火星探测器的国家,但“希望号”于2003年12月9日被迫放弃。

2007年8月4日:美国发射“凤凰号”探测器,它在火星北极区域登陆后收集了冰样,而且还发现火星表面土壤的化学成分与海水非常类似。11月10日后“凤凰号”与地面失去联系。

中国曾于2011年11月发射了萤火一号火星探测器,依照计划,原应于2012年后期抵达火星轨道。因负责运载的俄制火箭问题,“萤火一号”在发射后不久即滞留在了地球低轨道,未能按计划抵达火星轨道,导致中国的火星探索归于失败。



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