“萤火1”号,奔赴火星

时间:2022-08-11 06:38:13

编者按:命途多舛的“萤火1”号是我国首个火星探测器,原定于2009年10月发射,因种种原因取消后,才推迟到2011年11月9日火星与地球较接近时发射,结果搭载“萤火1”号的俄罗斯“福布斯-土壤”探测器未能如期变轨……关注正在太空中流浪的“萤火1”号。

谁是“萤火1”号号?

“萤火1”号是我国首颗火星探测器。它的名字来源于我国古代对火星的称谓――“荧惑”。因为在夜空中,火红的火星“荧荧如火”。它有时候往东走,有时候往西走,令古人疑惑不解。所以他们称火星为“荧惑”。

“萤火1”号小资料

体重:115千克#大小:长75厘米,宽75厘米(太阳帆板展开将达到7米),高60厘米#轨道:近火星点800千米,远火星点80000千米,大椭圆轨道#设备:2台光学成像仪、1台掩星接收机,2台磁强计探头、1台电子和2台离子分析仪。#任务:探测火星地形、火星磁场、地貌和沙尘暴,并给火星照相、探测火星的空间环境、研究火星表面水的消失机制、揭示类地行星空间环境演化特征。#寿命:2年(在轨1年)。

如上图所示,“萤火1”号装备有:

磁强计:2只磁探头,测量火星磁场。

离子分析仪:2台,测量火星空间离子成分。

星敏感器:2台,用于精确测量,以确定卫星的姿态。

掩星天线:与“福布斯”互传数据。

光学成像仪:2台相机,拍摄火星及其卫星等的图像。

低增益天线、高增益天线:接收地面发出的指令,并向地面传回数据。

太阳敏感器:14块太阳片,用于捕获太阳光,以确定卫星的姿态。

太阳帆板:6块太阳电池板,与锂离子蓄电池联合供电。

“萤火1”号号如何发射?

“萤火1”号将搭载俄罗斯运载火箭飞向火星。它将环绕火星飞行,探测火星的空间环境。与它一同发射的还有俄罗斯的火星采样返回探测器――“福布斯-土壤”探测器。“福布斯”将在火星的卫星“火卫-”上着陆,采集土壤样品后返回地球。

“萤火1”号关键数字录

3.56亿千米

这是“萤火1”号抵达火星后与地球的距离。隔着这么远,地球上的设备要时刻精确地追踪并控制着它,还要进行数据传输,其难度可想而知。要知道,一个信号从地球到“萤火1”号再返回需要40多分钟,而因为传输过程中的衰减,从火星返回的信号强度只是地球上空众多的人造卫星返回信号的千分之一。

-200℃

这是火星轨道的温度,而在长火影(长期的火星阴影)中温度更会低于-200℃。看来,“萤火1”号的抗低温能力绝对是超强的。在这种温度下,探测器的推进剂都会冻结。那怎么办呢7放心吧,科学家已经想出解冻方法了。

8.8小时

当“萤火1”号环绕火星飞行70天后,它将进入没有太阳光的黑暗世界――长火影。在整个探测过程中,它一共要经历7次长火影,最长的一次要8.8个小时。这期间,太阳帆板自然无法工作啦。而“萤火1”号的蓄电池容量又较小①,因此,为了保存能量,只能关闭一些不太重要的设备,进入休眠状态。待长火影过去后,再开启这些设备。对了,“日凌”对“萤火1”号也是一大考验②。届时,火星、太阳和地球处于同一条线上,“萤火1”号和地面的通信将受到严重的影响。

①因为搭载火箭的重量限制,“萤火1”号的蓄电池容量比较小。

②春分和秋分前后,太阳运行到地球赤道上空,距离地球最近。它发出的电磁波对地球的辐射最为强烈,这就是“日凌”。此时,大量太阳辐射的杂波会造成卫星信号传输质量下降甚至中断。

“萤火1”号秘枝特展

休眠与唤醒

“萤火1”号经过11个月的奔波抵达火星后,收拢的太阳帆板要展开,各种电子设备要被唤醒,并开始正常工作。长火影时,一些设备要休眠,随后要再启动……因此,对它来说,休眠与唤醒显得非常关键。

“无磁”上阵

“萤火1”号的一项重要任务是探测火星空间磁场。所以,为了避免受到干扰,它将“无磁”上阵――所有的材料都是无磁的。而对一些工作中会产生磁场的设备也进行了相应的设计,使它们产生的磁场能相互抵消。

“一心四用”

“萤火1”号开始工作后,要“一心四用”呢!太阳帆板要始终对准太阳,以保证太阳能电池最大限度地获得阳光,产生足够的电。天线必须对准地球,以便发送和接收各种信息。各种探测仪器要对准火星,对其拍照和完成各种探测任务。它还要与“福布斯”保持联络,对火星电离层进行“掩星”探测。

至于啥是“掩星”探测?简单来说就是“万里传音”:分别处于火星两端的“萤火1”号和“福布斯”隔着“万里”,进行通信和数据共享。这可是世界上第一次哦!这绝对是本次“中国与俄罗斯联合火星探测计划”中的一大亮点!

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