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天问一号在哪里着陆(天问一号着陆数据?)

天问一号着陆数据?

天问一号探测器的预选着陆区,定在了火星东经110度,北纬25度度附近,即火星乌托邦平原南部区域。据公布数据,实际着陆点位于东经109.7度,北纬25.1度,正位于预选着陆区内。

天问一号成功着陆火星的成就总结?

天问一号搭载祝融号,成功着陆火星,我国成了苏联,美国之后,第3个成功登陆火星的国家,也是第一个首战就告捷的国家。它标志着我国航天探索从地月系进入到行星际探索。

2021年来自5月15日7时18分,天问一号探测器成功着陆于火星,下列有关表述错误的是(  )。

C解析:本题考查时事**。A项正确,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。B、D项正确,C项错误,中国科研团队根据祝融号火星车发回遥测信号确认,2021年5月15日7时18分,天问一号探测器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区,我国首次火星探测任务着陆火星取得成功。天问一号探测器着陆火星,迈出了我国星际探测征程的重要一步,实现了从地月系到行星际的跨越,在火星上首次留下中国人的印迹,这是我国航天事业发展的又一具有里程碑意义的进展。本题为选非题,故正确答案为C。

2021年天问一号探测器成功着陆于火星搭载神舟几号载人飞船的长征二号f遥12运载火箭发射成功?

北京时间2021年6月17日9时22分,搭载神舟十二号载人飞船的长征二号F遥十二运载火箭,在酒泉卫星发射中心准时点火发射,约573秒后,神舟十二号载人飞船与火箭成功分离,进入预定轨道,顺利将聂海胜、刘伯明、汤洪波3名航天员送入太空,飞行乘组状态良好,发射取得圆满成功。

天问一号,将在哪里着陆火星?

一、概述

 

2020年7月23日,天问一号在文昌航天发射场,由长征五号遥四运载火箭发射升空,成功进入预定轨道。目前已顺利完成地火转移段第四次轨道中途修正,以确保按计划实施火星捕获。

截至2021年2月5日,天问一号已在轨飞行197天,距离地球约1.84亿公里,距离火星约110万公里,飞行里程约4.65亿公里,预计2021年2月10日左右,也就是除夕前后,“天问一号”将进行近火制动,开启环绕火星之旅,这次火星探测任务最核心、最难的地方,就是探测器进入火星大气后启动外形和降落伞减速过程。

因此,对于着陆点的选择至关重要。据官方报道,天问一号将着陆于乌托邦平原南部,东经110.318度和北纬24.748度。

火星地质图(据USGS,2014)

 

二、乌托邦平原地理位置

 

乌托邦平原位于火星北部,是火星北半球三大盆地之一,直径大约3300公里,平均海拔为-4100m。它的中心坐标为49.7°N、118°E,大致呈圆形,可能是火星早期一次重大撞击的结果,形成乌托邦平原基底。

在乌托邦平原的西部和南部,为火星分界点,位于Isdis碰撞盆地的西南部,Elysium火山群的东部。其北部是一个尚未命名的宽阔弧形山脊,该山脊将乌托邦盆地与北极盆地相隔开。

火星*部的地貌高程图(据NASA,2005)

 

自1960年前苏联开始对火星展开探测以来,前苏联、美国、俄国、印度、日本、阿联酋、欧洲、中国等,已向火星发射许多探测器,但成功登陆火星表面的却并不多。

截止2021年初,抵达火星表面的探测器仅有15个。据统计,在未来3年内,还将有3台探测器抵达火星,分别为我国的“天问一号”,美国的“毅力号”火星探测器、阿联酋的“希望号”火星探测器、欧洲的“罗莎琳·德富兰克林”号火星探测器等。

 

各国火星探测着陆点列表(含着陆计划)

各国火星探测器着陆点分布图(据互联网资料)

 

乌托邦平原西南部地质图(据M.A.Ivanov,2014)

 

三、乌托邦平原地貌特征

 

从地貌特征上讲,乌托邦平原具有以下几个较为明显的特征。

 

1.粘性流特征

粘性流特征被理解为,受下坡流影响所造成的变形,碎屑所覆盖的岩石冰川,形成了线性结构。同时可以辨别出不同的类型,山谷填充、叶状碎片冲积扇、同心环形山和冰川状的单体、粘性流特征仅在直径大于3km,纬度为介于30-55°N的撞击坑内同心坑填充时发生。

 

2.冲沟发育

沟渠由进入通道的沉积物组成,至冲积扇为止,这表明了火星表面近期以来有液态水的存在,液态水或许由积雪融化形成、或近地表的冰盖、或者由于季节性的二氧化碳凝固有关。冲沟的存在范围大约是在北纬30度至67度,且所有冲沟都存在于十个直径大于8km的撞击坑的内壁上。从方向上,冲沟大多出现于朝北向的内火山口和朝西向的火山口内斜坡。

 

3.扇贝状凹陷

乌托邦平原中的扇形凹坑往往为圆形至椭圆形,直径从几十米到几公里不等,深度可达几十米,具备N-S不对称分布特征,且显示出曲线台阶。扇贝状凹陷被认为是地面冰融化或升华的结果。因此,通过去除多余的冰,地面塌陷后形成扇形凹坑。

该特征地貌主要分布于北纬38度至61度之间。根据凹陷的直径,形状和密度的不同,可以区分出四个不同的区域。在这四个区域之间,扇贝的形态和密度变化相对突然,并且与海拔或地质单位的差异无关。

火星表面的流动构造(据NASA)

 

乌托邦平原西部山脊分布(据互联网资料)

 

4.多边形坑

直径为100m的矩形多边形,仅沿其N-S方向分布,凹坑多为圆形,直径为10到150m,深度为5-40m,它们被解释为是由于热升华或地面冰,在地下融化而使喀斯特退化所致。它们经常横切或切开扇贝状的凹陷,表明伴随或随后形成,在北纬38度至47度范围内,凹坑分布和多边形分布重叠。

 

5.指印状地形

指纹地形由多组平行的曲线山脊或凹陷的锥链组成,各个部分的长度可达数十公里,该特征发育于平原北部。它们被认为是泥石流或泥火山形成,在乌托邦平原中,指印地形在NW-SE方向上的狭窄区域内从30°N到40°N存在。曲线山脊的长度在1至5公里之间,向西南方向呈大致凸形,形成山脊的山丘,具有直径数百米的圆顶状形状,并带有中央凹坑。

 

四、乌托邦平原的地质演化

 

乌托邦盆地是一个由撞击而形成的盆地,主要是由Hesperian中期至晚期的瓦斯蒂塔斯-北欧海形成的。在乌托邦盆地的顶部,上覆有亚马逊沉积物。主要划分为以下几个形成阶段。

1.盆地形成阶段:乌托邦盆地形成于诺亚时期的一次撞击。

2.早期地貌形成和沉积阶段:与海拉斯盆地类似,乌托邦盆地受火山作用影响强烈,盆地中充满了火山成因的物质。

3.岩浆溢流阶段:Hesperian早期,形成数百米厚火山喷流单元,类似于此时在北部低地以外观察到的沉积物。

4.皱纹山脊形成阶段:Hesperian时期中部的火山平原形成后,它们发生了构造变形,在整个北部平原上广泛形成皱纹岭系统,形成径向和同心分布的皱纹山脊。

5.洪水泛滥和沉积物沉积阶段:在Hesperian晚期,流出通道的物质汇入北部低地,产生了沉积物,这些沉积物将下伏的褶皱山脊平原覆盖到平均至少100m的深度。这些沉积物(VastitasBorealis地层)使皱纹脊变得模糊不清,并形成现今的线性地貌特征。

6.冲刷作用减弱阶段:在Hesperian晚期中,流水冲刷作用消失;根据山脊改造的性质,海拔高度分布以及相关特征(例如指纹地形),推测流水被冻结。

乌托邦平原重大地质事件及其地质模型(据M.A.Ivanov,2014)

 

7.盆地底板回弹阶段:随着流水消失,盆地底板发生回弹,形成多边形地形。

8.亚马逊地层形成阶段:形成多角形地形之后,早期亚马逊期形成熔岩流和类似拉哈尔沉积物,在东南盆地边缘沉积。

9.薄层沉积形成阶段:在亚马逊期晚期,受纬的影响,VastitasBorealis地层表面发生改变,该单元的地质和结构变模糊。

 

五、火星登陆点的选址依据

 

1.选址依据

这次火星探测任务最核心、最难的地方,就是探测器进入火星大气后气动外形和降落伞减速的过程,着陆点的选择至关重要,要考虑降落点高程、纬度、坡度、地形粗糙程度、地面承重。

国际上有着陆计划的火星探测任务,大多数选择在火星北半球。火星南半球全是山地,更加坑洼不平,北半球有平原。

乌托邦平原地区平均海拔-4100m,低海拔意味着有探测器有更多的时间来减速安全到达地面,纬度位于20°-30°之间,也适合接收足够的阳光提供动力。

天问一号降落在乌托邦平原南部。在古海洋和古陆地遗迹的交界处,可能古海洋所在地,该地区有较高的科学价值。

 

2.登陆点选址的地质意义

火星地壳的平均年龄比地球老,其形成经历复杂地质演化过程,并受到后期地质作用改造。火星地壳的板块活动不存在或早已停止,所以其表面的不同地质单元间具有较为明确的分界线。位于地质单元分界线处的区域,具有复杂的地质背景,可能保存有火星形成及演化过程中产生的各种地质记录。

选择此类区域作为优先着陆区,可以对多种地质单元进行研究,了解类地行星形成早期的状态以及演化过程。

海盗2号拍摄的乌托邦平原表面(据NASA)

 

火星表面上存在着流水地貌,前人发现了液态水流动的痕迹,包括古河流、古湖泊、三角洲和厚层状沉积岩等,同时也探测到了含水矿物的分布特点。

流水地貌可能记录着火星表面水文系统和气候的相关信息,选择存在流水地貌的区域作为优先着陆区,有助于研究火星气候变化和寻找火星上生命存在的痕迹。

此外,火星上大多数新鲜撞击坑周围常被一层、两层,甚至多层溅射物覆盖。研究发现,这种火星撞击坑溅射物与干燥月球表面撞击坑溅射物辐射纹有明显区别。有两种模型可以解释火星撞击坑层状溅射物的成因:撞击过程中,火星表层下的挥发份物质蒸发;溅射物与火星大气的相互作用。选择存在层状溅射物的区域作为优先着陆区,可以对其成因进行进一步的研究。

 

3.天问一号

天问一号是我国首个火星探测器,着陆在火星表面后,火星车即巡视器将开展科研探测。火星车上的次表层雷达,可以探测浅层结构。火星表面气象测量仪,可以测气温、气压、风速、风向。火星表面有大气,月球表面上没大气。火星车还可以测磁场、表面物质成分。环绕器上有中分辨率相机、高分辨率相机,对火星的表面形貌进行探测。环绕器上还有磁强计、矿物光谱分析仪、离子与中性粒子探测和能量粒子探测器。

通过此次探测,可能取得的科学进展有:获得火星形貌与地质构造特征、火星表面土壤特征与水冰分布、火星表面物质组成、火星大气电离层及表面气候与环境特征、火星物理场与内部结构等方面的资料,有助于对生命演化、板块运动等方面的研究。

 

本文据(李江海,2021,《世界地质学》(讲义))修改补充

纺大研制耐高温弹性密封装置 助力天问一号着陆“魔鬼9分钟”-武汉纺织大学新闻文化网

5月15日7时18分,天问一号探测器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区,我国首次火星探测任务着陆火星取得成功。中共中央总书记、国家**、中央军委**习近平致贺电,代表*中央、***和中央军委,向首次火星探测任务指挥部并参加任务的全体同志致以热烈的祝贺和诚挚的问候。习近平在贺电中指出,天问一号探测器着陆火星,迈出了我国星际探测征程的重要一步,实现了从地月系到行星际的跨越,在火星上首次留下中国人的印迹,这是我国航天事业发展的又一具有里程碑意义的进展。

武汉纺织大学徐卫林教授带领团队研制的“火星着陆巡视器耐高温弹性密封装置”,为着陆过程“魔鬼9分钟”中的姿态调整提供保障,深度助力天问一号探测器成功着陆火星,继成功研制嫦娥五号月面展示国旗后再次为中国航天事业贡献“纺大力量”。

“火星着陆巡视器耐高温弹性密封装置”由中国航天科技集团第五研究院委托武汉纺织大学研制。自2019年初团队接到紧急任务,团队成员刘可帅、郭维琪等在徐卫林带领下,用时14个月紧急攻关完成该项目。

探测器在火星表面软着陆是其中风险最大、技术难度最高的环节。在火星着陆巡视器着陆的“魔鬼9分钟”里,当探测器抛掉大底和背罩,露出着陆平台和火星车时,大推力发动机开始工作,探测器观察地面,寻找最安全的具体着陆地点,此时,巡视器上12台姿控发动机配合主发动机起到减速和姿态调整作用。“火星着陆巡视器耐高温弹性密封装置”就装配在姿控发动机喷口尾管和导流锥管连接处,该装置使用特种无机纤维材料与金属材料复合编织,成功将姿控发动机喷口产生的1500℃高温阻隔、密封,并实现了姿控发动机喷口尾管和导流锥管的弹性连接。耐高温弹性热密封技术阻断了发动机火焰高温热传导对周边设备运行的影响,确保发动机火焰不泄漏,实现了姿控发动机火焰喷射时产生的反推力精准可控,为探测器平稳着陆火星提供了重要保障。

12台姿控发动机在着陆过程中,按照智能化程序设置,根据姿态调整需要,间歇式独立工作累计时长约2-3分钟,“火星探测器耐高温弹性密封装置”材料要能耐受发动机此时1500℃高温火焰冲刷。同时,该装置在姿控发动机间歇式工作期间,需要在高温环境下,弹开压缩不断循环交替时始终保持密封。

研制期间,团队在材料选用环节上遇到了技术难题。当时市面上不存在经1年长期压缩后,既耐1500℃高温火焰短时冲刷,又能保证100%回弹性的材料。经过查阅大量文献,多种方案尝试和实验发现,有机材料都无法满足此功能,只能选用无机材料,但无机材料在高温条件下无法保证100%的回弹性。团队创新性地提出将隔热与弹性功能分离的设计方案,使用特种无机纤维材料与金属材料复合编织,保证了装置的稳定性,同时采用波形弹簧有效解决了100%稳定回弹难题,最终达到了该装置所要求的技术指标。

团队负责人徐卫林说:“我们非常珍惜每一次难得的机会,只要是我们接手的任务,我们都会全力以赴!”异形三维纺织制品的成型是世界性技术难题,团队在材料编织过程中同样遇到了瓶颈,因无机纤维材料和金属材料难以混编,且市面上没有成熟的设备可以实现,于是团队“量体裁衣”,自制模具,配合手工编织,攻克了异形三维特种织物成型难题。

2020年疫情严峻时期,团队成员刘可帅逆行返汉,经学校特批回到实验室进行实验。4月10日,武汉刚刚解封,面对空旷的机场,刘可帅被使命感和恐惧感交织着,他独自带着装置登上空荡荡的飞机,前往海南发射场,到达后经过隔离和多次核酸检测,最终如期完成了发射前的组装。据团队成员郭维琪介绍,在项目试验过程中,团队成员赴某研究基地进行太空模拟试验,该基地位于大山深处,正值炎夏,蚊虫叮咬难耐,成员全神贯注完成试验,直至试验结束才发现被咬的满身包。依托该项目,还培养了许多、何加浩、付专、范航、杨旺旺、蒋慧敏、张佳靖等一批研究生,为他们投身“现代纺织”的进一步研究给予了良好的学术锻炼。

经过此次合作,航天五院对团队成员及其技术贡献高度认可,项目总负责人表示,武汉纺织大学战斗力强、创新能力强、解决问题能力强。

近年来,以天问一号着陆巡视器耐高温弹性密封装置、嫦娥五号月面展示国旗等为代表,武汉纺织大学以国家重大战略任务为己任,立足纺织、材料等特色学科优势,着力发挥省部共建纺织新材料与先进加工技术国家重点实验室等高端平台创新驱动能力,突破一系列“卡脖子”关键技术,引领了从生物医疗到国防军工、航空航天、节能环保、智能穿戴等领域的“现代纺织、超纺织、大纺织”科研和应用不断拓展。接下来,学校还将更加聚焦智能制造、绿色制造、创意制造、效益制造,把发展科技第一生产力、培养人才第一资源、增强创新第一动力更好结合起来,为改革开放和社会主义现代化建设更好地服务。

国家航天*发布天问一号着陆过程两器分离和落火影像

据“中国探月工程”公众号消息,2021年5月19日,国家航天*发布我国首次火星探测天问一号任务探测器着陆过程两器分离和着陆后火星车拍摄的影像。图像中,着陆平台和“祝融号”火星车的驶离坡道、太阳翼、天线等机构展开正常到位。

图1由火星车的前避障相机正对火星车前进方向拍摄。图中可见坡道机构展开正常;图像上部的两个伸杆为已经展开到位的次表层雷达;前进方向地形清晰。为获知火星车前进方向更大范围的地形信息,避障相机采用大广角镜头,在广角镜头畸变的影响下,远处地平线形成一条弧线。

图2由导航相机拍摄,镜头指向火星车尾部。图中可见火星车太阳翼、天线展开正常到位;火星表面纹理清晰,地貌信息丰富。

由环绕器的监视相机拍摄的着陆巡视器分离过程图像

5月15日,天问一号任务着陆巡视器成功软着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区后,火星车建立了对地通信。5月17日,环绕器实施第四次近火制动,进入中继通信轨道,为火星车建立稳定的中继通信链路,陆续传回图像数据。目前,火星车正在开展驶离着陆平台的准备工作,将择机驶上火星表面,开始巡视探测。

@天问一号祝融火星车:大家好,我是“祝融号”火星车。自从15日我着陆火星,地球上的小伙伴们就搬了小板凳,一直翘首期盼着看图。还着急地问,我到底在忙啥?

这不,今天我就奉上了着陆后拍的2张图,让大家一饱眼福。

大家知道,火星与地球的最远距离约4亿公里,而无线电波是以光速传播,信号能量的衰减与传播距离的平方是成正比的。

我配置了两种通信方式,一是直接与地球通信,二是通过天问一号环绕器中继,与地球通信。为什么能直接通信还需要中继呢?那是因为我现在距离地球约3.2亿公里,实在太远了,即使我扯着嗓子一直喊,地球也只能收到很少的数据,慢得不行,只能把最重要的信息传回来。15日当天一着陆,我就直接向家人报告“我已着陆,感觉良好”,小伙伴们就开始为我欢呼了!

着陆后,我用随身携带的相机拍了一些照片,也迫不及待地想和你们分享。不过要是直接发回地球,即使是图1这样的照片,理论上也需要八个多小时。而且由于火星的自转,每天我能和地球直接通信的时间不到半个小时,所以就舍弃了直接向地球传输图像的功能。因此,我得等着环绕器的中继,他块头大,嗓门也大,向地球传输数据比我要快得多。

17日,环绕器进入中继轨道,我们俩先建立了通信联系。因为他环绕火星一圈是8.2小时,我们俩很多时候都是被火星这个大家伙挡着,所以我得抓紧在有中继的宝贵时间,先把一些自身状态的重要数据传回来,之后再传图像。

目前,我正在开展驶离着陆平台的准备工作。后续,我和环绕器将密切配合,不仅要拍下火星的风景,还要用我携带的6台科学载荷,对火星进行深入探测,把更多的科学数据传回来给科学家们研究,这可是比拍照更重要的事呀!

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