天问一号恐怖七分钟（天文一号探测器成功着陆于火星哪里）

本文目录

• 天文一号探测器成功着陆于火星哪里
• 天问一号的“恐怖9分钟”是什么意思
• 中国首辆火星车正式亮相，其中讲的恐怖7分钟是指什么
• 高度30000米！恐怖七分钟后毅力号飞机升起，火星人无处可逃了吗
• 耗时95天选择地点，祝融号火星车着陆一把成功
• 在火星着陆历经的“恐怖7分钟“到底是什么
• 嫦娥五号和天问一号着陆减速技术是反冲力减速吗
• 恭喜！中国首颗火星探测器发射成功，关于天问一号我们要知道

天文一号探测器成功着陆于火星哪里

火星乌托邦平原南部预选着陆区。
我国首次火星探测任务于2016年立项，计划通过一次任务实现火星环绕、着陆和巡视探测。天问一号探测器于2020年7月23日在海南文昌由长征五号运载火箭成功发射，2021年2月10日成功实施火星捕获，成为我国第一颗人造火星卫星，2月24日探测器进入火星停泊轨道，开展了为期约3个月的环绕探测，为顺利着陆火星奠定了基础。天问一号探测器成功着陆火星，是我国首次实现地外行星着陆，使我国成为第二个成功着陆火星的国家。中国国家航天局与欧空局、阿根廷、法国、奥地利等国际航天组织和国家航天机构开展了有关项目合作，将共同为探索宇宙奥秘、增进对火星演化的认知、了解生命起源等贡献智慧和力量。
自2020年7月23日成功发射以来，“天问一号”已累计飞行296天。在奔赴火星到成功降落中，“天问一号”需要经过：发射段、地火转移段、火星捕获段、火星停泊段、离轨着陆段和科学探测段六个飞行阶段。其中，离轨着陆是火星探测任务成败的关键。探测器从火星大气层穿越一直到着陆，会经历一段“恐怖7分钟”。世界上现有的40多次火星探测任务中，飞行器能够安全度过这“7分钟”的仅有9次。
天问一号探测器由环绕器和着陆巡视器组成。因此，登陆火星前需要首先完成着陆巡视器与环绕器的分离。

天问一号的“恐怖9分钟”是什么意思

天问一好的恐怖九分钟，是指从进入火星大气到着陆火星表面是整个火星着陆过程中最为惊险的时刻。天问一号任务火星着陆分为气动减速、伞系减速、动力减速、悬停避障与缓速下降四个阶段，历时“惊魂九分钟”。所以这个九分钟是非常至关重要的。对安全着陆起着至关重要的作用。

中国首辆火星车正式亮相，其中讲的恐怖7分钟是指什么

于7月22日，中国火星探测工程正式对外发布了“中国首次火星探测任务天问一号1:1着陆平台和火星车”的任务消息，火星车在即将实施的我国首次火星探测任务中，充当着一个重要的角色，就是一名承载火星表面巡视探测等重要任务的使命者，为了让中国打开火星之门，让我们真正进入到深空、走近火星，揭开火星她那神秘的面纱。

那么中国的首辆火星车长什么样呢？恐怖7分钟又是什么呢？一起来看一看吧。

在22日所正式亮相的中国首辆火星车中，最引人注目的是，竖立在前端的桅杆，一个顶端的方形设备就像是机器人的脑袋。而我们所看到的顶端的方形盒子，就是火星车的“眼睛”；上面不仅还有能够帮助火星车避开障碍，来实施前行实时探测的全景相机，而且还有可以识别矿物质成分的多光谱相机。在火星车上，还装有着4个“大翅膀”，这4个“大翅膀”就是太阳能电池板。除此以外，这个火星车还具有先进的装备，有探测雷达、磁场探测仪以及气象测量仪，这样就可以全方位的探测火星。

和火星车一起亮相的还有我们的天问一号1∶1着陆平台，在我国首次火星探测任务中，它将会搭载着火星车，在火星地表进行着陆，迈出中国首次火星探测的第一步。

这个着陆平台，也被称为着陆器，它和火星车加起来一共是1300公斤，它载着火星车要完成进入大气减速下降、落火、延伸坡道等工作，这样随后火星车就可以走到火星表面，开展探测火星的作业。

有不少航天专家指出，在着陆器载着火星车，着陆到火星表面的短短七八分钟，可谓是“惊心动魄”，必须完成好一系列的高难度动作和挑战。这就是火星探测中最大的难点，也被称之为“恐怖7分钟”。据相关专家介绍到：“恐怖7分钟”，即是再入、下降与着陆过程之中，要在7分钟内将探测器的时速从2万千米降低到零。在“恐怖7分钟”过程中，电磁信号是完全被屏蔽掉，的，这需要完全依靠着陆器的自身本事进行完成。

高度30000米！恐怖七分钟后毅力号飞机升起，火星人无处可逃了吗

2021年2月18日，NASA毅力号探测器即将到达火星，和天问一号减速入轨的操作不一样的是，它将直接登陆火星，它的登陆相当典型，几乎就是天问一号登陆的预演，但最后一步却完全不一样，而且登陆火星后将放飞一架直升机！

毅力号的恐怖七分钟，究竟是什么样的过程？

NASA的毅力号是2020年度火星探测季中，出发时排行老三，美国东部时间 2020 年 7 月 30 日上午 7:50（阿联酋希望号为2020年7月19日发射，天问一号为2020年7月23日发射），Atlas V 541火箭直接将其送入了地火转移轨道，它预计将于2021年2月18日到达。

毅力号接近火星时的速度约为5.36千米/秒，由于它不进入火星轨道，那么它将在大约7分钟后需要将速度降为0，如果不是软着陆成功的话，那么它将高速撞击火星表面，任务将会失败！美国国家航空航天局科学任务局副局长托马斯·祖布琛对此表示非常有信心，但他在一份声明中称：“我们不能保证100%成功”

因为人类探测火星的成功的概率连50%都不到，即使是NASA也有很多失败的记录，因此这7分钟内非常关键，很多朋友将其称之为恐怖7分钟，我们来看看毅力号大概会经历怎么样的过程：

进入火星大气层顶端时，着陆器首先将和巡航级分离（地球飞向火星途中的太阳能电池、轨道修正及测控通信都在巡航级内），降落穿越火星大气层时不需要的累赘。

毅力号到达火星

1、时间：0:00，开始穿越火星大气层，高度为125千米，速度约为5360米/秒，位于火星大气层顶端，毅力号的热护盾将在接下来的几分钟内经历1300℃的超高温度

2、时间：80s，防热护盾达到最高温1300℃

3、时间：90s，持续穿越，但火星大气开始稠密，速度降低

4、时间：240S，降落伞打开，高度9.6千米~12.8千米，速度：1512千米/小时

5、时间：260S，隔热板分离，高度6~11千米，速度580千米/小时

6、时间：290S，雷达锁定，高度6~8千米，速度378千米/小时

7、时间：330S，雷达扫描建立三维地形，导航方案确定，高度4千米，速度320千米/小时

8、时间：350S，后盖和降落伞分离，高度2千米，速度：320千米/小时，同时开启动力下降

9、高度20米，探测车和动力下降段分离，用缆绳悬挂下降，机动选择平坦地部署，速度3千米/小时；

10、时间：410S，毅力号探测车成功着陆火星，同时动力下降级飞离。

NASA的降落说明比较啰嗦，最后一步缆绳悬挂下降比较惊艳，NASA每次着陆火星都有不同花样，以前是气囊充气缓冲下降，洞察号则是动力下降带液压缓冲机构，而毅力号则是火星车直接在缆绳系留下直接落地。

天问一号着陆与分离

天问一号采用的是护热盾、降落伞、动力下降和液压支撑缓冲，和洞察号有些类似，但不同的是洞察号是固定探测器，天问一号则载有一台火星巡视车。

从3万米“高度”俯瞰火星，会是什么样的经历？

火星有一个稀薄的二氧化碳大气层，表面平均大气压为600帕，地球大气压1%都不到，相当于地球30~40千米高度的大气压，因此探测器在穿越火星大气层时同样会遭遇“热障”，这一点和在月球降落完全不一样，月球全程动力下降，火星则需要护热盾、降落伞等，程序要复杂得多！

但火星大气层还有一个好处是可以使用飞行器，比如直升机、固定翼和氦气球方式都可以，当然可控与降落方便程度，非直升机莫属，因此在毅力号上携带了一架直升机！

这架火星直升机名为：Insinuity，重约4磅（1.8千克），机身大小和纸巾盒差不多，但没有人知道它是否能在火星的大气中飞行，设计者南加州的NASA喷气动力实验室的工程师也只能在地球上模拟这个环境，因为火星引力大约只有地球的1/4，大气压也只有地球的1%。

在如此条件下飞行，大约相当于在30-40千米高度放飞一架直升机，而地球上的直升机升限的极限是1972年6月21日,法国飞行员吉恩·鲍莱特驾驶SA31513“美洲驼”直升机,飞行高度为12442米，大约12千米，当然Insinuity是一架迷你的无人直升机，只要加大螺旋桨和载荷比例即可起飞。

在它的顶部有一片薄薄的太阳能电池（前往火星途中由探测车供电，着陆后自行太阳能电池充电），还有一根小型天线与火星车通信传输数据，不过这架直升机没有任何科学考察任务，在30天的时间内将会执行5次飞行任务，以验证直升机可以在火星大气层内可控动力飞行。

Insinuity最关键的是要在火星的夜间低温中生产下来，因为座落于伊希地平原与大瑟提斯高原的交界带北侧的杰泽罗撞击坑夜间温度可以低至-90℃，尽管它没有过多的探测任务，但我们相信一定装备有摄像机。

“火星人”无处可逃

NASA网站上没有给出Insinuity在火星上的升限，但可以推测的是它的升限不可能很高，最多也就飞到几十米高空，当然直升机的速度和效率将比毅力号探测车要高得多，毕竟在火星表面上有太多的障碍阻挡巡视车的前进，但飞行器却不会，只要有足够的动力，绕火星一圈也是有可能的

Insinuity成功后，下一次探测火星的可能将携带比较大型的，负有考察任务的无人机，甚至可能使用固定翼飞机，NASA网站上就曾释放出过一架轻巧的固定翼飞机，但对于如何降落和再次起飞，这是一个难题！

杰泽罗撞击坑，毅力号登陆点

可以预见的是，随着飞机的加入，未来“火星人”将无处可藏！

耗时95天选择地点，祝融号火星车着陆一把成功

5月15日早晨，在经历“恐怖七分钟”之后，祝融号火星车稳稳地着陆在火星表面，我国也成为第三个安全降落在火星的国家。

2月10日，在经过将近7个月的飞行之后，天问一号开始点火制动，顺利进入环火星轨道。在这之后，天问一号多次调整轨道，以更好地搜寻着陆点的数据。从被火星捕获到着陆火星表面，天问一号为什么要耗费三个多月的时间呢？

事实上，选择着陆地点并不是一件那么容易的事情。合适的着陆地点要满足两个条件：一个是可行性，另一个是科研价值。保证着陆器的安全是第一要务，因此着陆地点要开阔平坦。如果着陆地点都是山的话，那么它撞山的概率就很高。同样，如果地面崎岖不平的话，在着陆到表面的时候，着陆平台的四个撑脚就有可能会不在同一水平面，就有可能造成火星车的翻覆。

在确保安全之后，我们要让火星车的价值得到更好地展现。因此，我们要着陆在物质丰富、地表层次复杂的地方，好让祝融号火星车得到更多的火星数据，科学家也能从中解出更多火星的秘密。还有一点，我们不能登陆别人去过的地方，因为这种东西只有第一，没有人会记得第二。

为了选择适合的地点，天问一号首先要拍摄大量的火星表面照片。一般来说，火星环绕器上有高、中分辨率两种相机。中分辨率相机一次可以拍摄一大片区域，但精度不是那么理想。高分辨率相机更能还原表面细节，但是拍摄的区域太小。但是，当这两种相机结合在一起的时候，我们就能同时获得想要的分辨率和覆盖率。此次，祝融号火星车的着陆地点是乌托邦平原，此前它的图像数据并不够多，因此我们花了那么多时间，就是为了更好的研究这个着陆地点，确保着陆器的安全。

在明确了着陆地点之后，我们还要等待天时。众所周知，火星上经常出现全球性沙尘暴。1971年，前苏联的火星探测任务就遇到了沙尘暴，不仅环绕器没拍到东西，着陆器在释放的时候也出现了故障。我国祝融号火星车使用太阳能作为动力，而太阳能面板最怕的就是沙尘暴。一旦尘埃完全覆盖住面板，火星车将失去所有动力。而研究显示，五月中旬是火星天气最好的时候。

在排除一切障碍之后，就到了紧张又刺激的火星着陆环节。目前，着陆火星主要有三种方式。第一种是气囊弹跳式，它用多个气囊包裹住火星车，成本低且方式简单，但是着陆精度并不高。第二种是反推着陆腿式，它成本较高且更复杂一些，但它的着陆精度也随之提高。第三种是空中吊车，它的技术难度是最大的，也是目前最先进的方式，今年美国宇航局的毅力号就是采用这种方式。不过，作为第一次登陆火星的我们来说，采用中间这种方法是最明智的，它可以提高着陆的成功率。

着陆的第一阶段是气动减速阶段，天问一号在被火星捕获的时候相对火星速度达到了5千米/秒，而在这一阶段依靠火星大气的阻力，可以将其速度降到460米/秒。此时，大气阻力已无法进一步降低速度，由此它打开了降落伞，用大约90秒的时间将速度进一步降至95米/秒。

紧接着就是动力减速阶段，它会抛掉大底和背罩，露出着陆平台和火星车。而后平台上的反推发动机点火，进一步把速度降低到3.6米/秒。最后在距离表面100米的高度上进行悬停避障，仔细观察表面并寻找更安全的着陆地点，然后通过四个着陆缓冲腿进行软着陆。

这整个过程很短暂也很复杂，由于地球和火星的单向通信延时达到11分钟，因此这整个过程只能靠探测器自主执行。

在火星着陆历经的“恐怖7分钟“到底是什么

任何火星探测器在火星着陆都要经历“恐怖7分钟”。庞之浩形象地比喻说，探测器进入火星轨道的难度，相当于从巴黎打一个高尔夫球要正好落到东京的某个球洞里一样。一名美国科学家曾形容，火星探测器着陆时的心情就好像丈夫在产房外等待妻子分娩一样。探测器在火星着陆的技术很复杂，每个环节都不能有闪失。

火星（Mars）是太阳系八大行星之一，是太阳系由内往外数的第四颗行星，属于类地行星，直径约为地球的53%，质量为地球的14%。自转轴倾角、自转周期均与地球相近，公转一周约为地球公转时间的两倍。橘红色外表是地表的赤铁矿（氧化铁）。我国古书上将火星称为“荧惑星”，西方古代（古罗马）称为“神话玛尔斯星”是十二星座白羊座的独一守护星，并非天蝎座的守护行星。

火星基本上是沙漠行星，地表沙丘、砾石遍布且没有稳定的液态水体（2015年9月28日，美国宇航局公布火星上有少量的水。据法新社2018年7月25日报道，欧洲航天局(ESA)的研究员称，火星上发现了第一个液态地下水湖）。二氧化碳为主的大气既稀薄又寒冷，沙尘悬浮其中，每年常有尘暴发生。火星两极皆有水冰与干冰组成的极冠会随着季节消长。

与地球相比，火星地质活动较不活跃，地表地貌大部分于远古较活跃的时期形成，有密布的陨石坑、火山与峡谷，包括太阳系最高的山：奥林帕斯山和最大的峡谷：水手号峡谷。另一个地形特征是南北半球的明显差别：南方是古老、充满陨石坑的高地，北方则是较年轻的平原。

嫦娥五号和天问一号着陆减速技术是反冲力减速吗

不是。嫦娥五号通过火箭发动机推力减速，使航天器进入大气层，之后通过热防护材料和热控系统减缓速度，航天器通过降落伞减速，并在离地2米时，由4个发动机提供的推力进行软着陆，天问一号在火星表面着陆时，采用了“七分钟恐怖”着陆流程，通过超音速进入大气层，使用热防护材料和热控系统减缓速度，使用降落伞和推进器减速，最后通过悬停和绳索缓缓降落，这种着陆方式也被称为“天旋地转”着陆技术，可以使探测器在火星表面上安全着陆，并且减少撞击和损伤。

恭喜！中国首颗火星探测器发射成功，关于天问一号我们要知道

2020年7月23日北京时间12时41分，长征五号遥四运载火箭搭载我国首颗火星探测器“天问一号”，在海南文昌卫星发射中心成功发射，“天问一号”将在深空中飞行大约7个月的时间，2021年2月份左右到达火星。在前几天阿联酋的“希望号”火星探测器，以及未来几天发射的NASA“毅力号”火星探测器都会在明年的二月份会师火星。

各国火星7月扎堆去火星为哪般？

火星探测是有时间要求的，太阳系内地球和火星公转轨道是毗邻的，火星在外侧，和地球最近的时候在太阳同侧可以达到5500万公里，最远的时候分别在太阳两侧，距离达到4亿公里。因此要想从地球飞去火星就必须找准时机。

地球的公转周期是365天而火星公转周期是687天，这意味着大约需要每隔780天火星和地球才能更接近一次，也就是说每个火星探测窗口期大约间隔26个月左右，下一次火星探测窗口期的到来就是在2022年7月-8月份，因此说每次火星探测窗口期的到来都会有很多国家进行火星探测，这一次只不过是我们首次参与。

我国首颗探测器的探测任务

今年的4月24日我国航天局公布了行星探测任务“天问系列”，并把首次行星探测任务命名为“天问一号”，也就是对于火星的探测，在此后可能还会进行“木星系”和“土星系”的探测，因此说“天问一号”的成功对于我们至关重要。

人类上个世纪60年代才对火星执行首次探测任务，到今天已经半个多世纪了，火星探测的成功率并不高，所有探测器加在一起可能有50%的成功率，因此火星又被称为“探测器坟场”。

对于火星探测主要会分为四个方向，首先是发射探测器飞掠火星，这种探测是人类初期探测火星的主要方式，因为那个时期很多技术都跟不上，只能在探测器飞掠火星的短时间内尽可能地收集信息。

第二种就是在火星轨道上绕行，这是一种非常常见的火星探测方式，可以对火星的重力场、磁场、大气层等等进行探测，还可以观测记录火星表面上的具体情况；第三种是着陆火星，这是更进一步的探测，让探测器软着落在火星表面；第四种就是巡视探测，当着陆火星之后释放火星车。

我国此次火星探测任务会集中完成环绕火星、火星着陆和释放火星车进行巡视，此次我国的火星探测器将着落在火星的乌托邦平原，这是火星北半球，据之前其它国家的探测推断，在这里可能含有丰富的水冰，期待我国探测器能有更多的发现。

探测火星为什么那么难？

大家普遍认为火星探测要比登陆月球难得多，首先就是距离因素，火星和地球最近的时候还要在5500万公里，最远的时候4亿公里，光速单向飞行时间在3-22分钟。这也就意味着地球和火星之间的通信延迟至少在6-44分钟。

探测器着陆火星最艰难的地方在“恐怖7分钟”，因为火星和地球之间的通信延迟，这7分钟需要探测器完全自主地完成，我们是帮不上什么忙的。探测器需要在7分钟之内完成速降，使时速从2万公里降为零。

整个过程中探测器必须要自主完成非常复杂的动作，包括控制剧烈冲击下姿态、超声速下打开降落伞、反推火箭工作、悬停避障、减速软着陆等等，这所有的过程只能在7分钟之内完成，越过这一关才算是真正的成功。

实际上完成火星探测是非常系统的工程，首先就是要有大推力的运载火箭，像我国的长征五号就是给火星探测准备的。第二点是火星探测的着陆能力，能飞到火星是一方面，还得能安全软着陆。第三点就是火星和地球之间的通信能力，我国深空探测的通信主要靠佳木斯深空站、喀什深空站和阿根廷深空站协同作用。

我们为什么要进行火星探测？

火星探测科学意义重大，也是我国迈向深空探测的第一步，自从400多年前伽利略第一次把望远镜指向深空，我们对那里就充满了期待和幻想。尤其是火星，对于人类的意义绝对不同，1877年的时候意大利天文学家斯基帕雷在火星上发现了暗条纹，他认为这是火星上的运河，从此我们对火星有了很大的期待。

上个世纪美苏太空争霸，争先恐后地对火星进行探测，虽然最后没有发现“火星人”的存在，但是却收获颇丰，对火星的研究可能会帮助科学家理解预测未来地球的发展变化。因为科学家推测远古时期的火星也是生机勃勃的。

此次我国“天问一号”的成功，只是深空探测的第一步，未来在“天问系列”里我们将走得越来越远，“中国的梦”不仅仅在地球上，还远在宇宙深空。

当然发射成功只是万里长征第一步，等待明年2月份好消息的到来！

文/科学黑洞，图片来源网络侵删。