航天时代•火星探索•勇气号和机遇号的火星之旅2021-06-25 青野云麓 一九七七年,在康奈尔大学克拉克大厅一间被称为火星屋的房间中,凌乱地堆放着一卷卷的照相纸,研究生史蒂夫斯奎尔斯随意的就打开了其中的一卷,他想赶快看完,应付这次的作业。但是当他看到照相纸中的图像的时候啊,瞬间就被这些奇异的景象所吸引了。之后连续四个多小时,他都像着了魔一样,整个人都扑在了一张又一张的照片上。这是一些什么照片呢?他们是海盗号传回来的火星景观图像,多年以后啊他还在回味。这个改变他人生轨迹的一天。在将近三十年后,史蒂夫斯奎尔斯已经成为了火星探索漫游者,也就是M12任务的首席科学家。正是这一颗探测器对火星的探索,促成了另外一对孪生漫游器,也就是著名的勇气号和机遇号的诞生。你可能想象不到啊,人类在二十世纪末的时候就已经对火星的景观是了如指掌了,甚至呢还远远超出了对月球的了解。当然,这些成就呢都归功于水手号、海盗号以及火星全球勘测者等航天器的努力,他们为我们拍下了详尽的火星图像。那么人类对于火星的下一步期待是什么呢?那当然就是寻找生命。NASA在火星上寻找生命的重要战略就是追踪水。即使火星表面现在没有水,但过去仍然可能存在水,尤其是能够支持生命的水。而我们本期节目的主角勇气号和机遇号的任务也正是如此。让设计者大吃一惊的是,虽然预计寿命都只有九十天,但勇气号和机...
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航天时代•火星探索•超长待机的奥德赛号2021-06-24 青野云麓 进入21世纪,开展火星探测的已经不仅是美国和俄罗斯,欧空局、日本、阿联酋、印度、中国也都纷纷加入进来,使火星探测进入空前的高潮期。当然,美国火星探测的规模和取得的成果仍然大大领先于其他国家或地区。在这一时期,美国确定了新 火星探索计 划的终极目标,并按照计划逐步实施。新火星探索计划的终极目标寻找生命迹象在20世纪90年代,美国宇航局提出了一个非常长远的火星探测一揽子计划,该计划从90年代一直延续到21世纪,当时被称为“火星探测三部曲”。但是,由于经费预算问题、探测器发射失败问题、宇航局计划调整问题,这个计划并没有顺利实施。在1993年火星观察者任务失败后,美国宇航局出台了新的火星探索计划(The Mars Exploration Program),基本内容是运用火星着陆器、火星轨道器以及火星漫游者巡视器等各种手段,探索火星上存在生命的可能性,同时研究火星的大气和自然资源。该计划在实施初期,特别强调“更快、更好、更便宜”的原则,发射了多个成本较低的探测器,包括前述的火星轨道勘察者、火星天气轨道器、火星极地着陆器等。这几项计划只有火星轨道勘察者取得了成功,其他均遭失败。这就促使宇航局对该计划进行修改,包括重新审查火星探测项目,降低探测器项目成本,增加探测器发射次数等。同...
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航天时代•火星探索•火星探路者号2021-06-23 青野云麓 随着科技的发展,科研条件的逐步改善,我们对外太空的观测越来越准确和成功。而自从人类跨入太空时代,科学家们对火星探测可谓是情有独钟。22年前的今天,“火星探路者”宇宙飞船(Mars Pathfinder, MPF)也见证了自己的里程碑时刻。1997年7月4日,“火星探路者”宇宙飞船在火星表面着陆,开始仔细搜索红色星球表面曾经存在生命的证据。它携带的索杰纳号火星车(Sojourner),是人类送往火星的第一部火星车。当时正值美国独立纪念日,在美国加利福尼亚州的帕萨迪纳喷气推进实验室,数十名科学家焦急而激动地等在电脑显示屏前。当天,携带“火星探路者”的飞船经过4亿多公里的航行,慢慢进入火星大气层,由降落伞带着以每小时88.5公里的速度飘向火星表面,并在着陆前数秒钟打开9个巨大的保护气囊。17时07分,火星探路者在火星降落,在密封气囊的保护下,经过一番弹跳翻滚之后,在火星表面停了下来。着陆成功后,飞船打开外侧的3个电池板,重10公斤的6轮“旅居者”号火星车缓缓驶离飞船,落到火星地表!下午1时零7分(北京时间7月5日凌晨1时零7分),实验室收到了微弱的太空船着陆成功的信号,科学家们激动不已。他们欢呼雀跃着向全世界宣布:在经过了7个月的49700万公里的漫长航行之后,“火星探路者”终于在荒凉而壮观...
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航天时代•火星探索•苏联的火星探测低潮2021-06-22 青野云麓 1989年1月29日,福布斯2号探测器进入火星轨道。但随后便出现故障,任务失败。这也是苏联解体前的最后一次火星探测任务。自那之后,俄国再也未能重返火星。苏联的火星绝唱1989年1月29日,福布斯2号探测器进入火星轨道。“福布斯-2号“(Phobos 2)探测器是苏联在解体前设计的最后一型太空探测器,其设计目的是对火星的两颗小卫星火卫一(福布斯)和火卫二(德莫斯)进行探测。整个苏联“福布斯”火星探测计划一共包括两颗一模一样的探测器:福布斯1号和福布斯2号,试图通过发射两颗完全相同的探测器达到任务“双保险”,以提高成功率。两颗探测器先后在1988年7月7日和7月12日发射升空。非常可惜的是,福布斯1号在飞向火星的途中便失去了联系。而福布斯2号相对较为顺利,从发射,一直到飞抵火星的整个漫长过程中,福布斯2号探测器的各项系统一直都是正常的,并在1989年1月29日当天成功启动反冲发动机减速并被火星捕获,进入火星轨道。在其飞往火星的路上,探测器成功获取了关于太阳,行星际物质,火星以及火卫一的一些数据。它还拍摄了大约37张火星表面图像,分辨率达到每像素40米。按照计划,“福布斯2号”探测器将逐渐接近到距离火卫一地表仅有大约50米的地方,并释放两台着陆器,包括一台静止的着陆平台,以及一台小型弹...
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航天时代•火星探索•“海盗1号”与“海盗2号”2021-06-21 青野云麓 “海盗1号”:美国第一颗实现火星软着陆的探测器“海盗1号”是美国第一个成功软着陆在火星上的探测器。该探测器于1975年8月发射升空,1976年6月进入火星轨道,1个月后着陆器在火星Chryse平原斜坡着陆成功。着陆器成功着陆后,按照事先编好的程序,投入到寻找火星微生物的工作中,并发回了令人难以置信的周景全彩色图,科研人员由此知道了火星的天空是略带桃粉色的,并非是他们原先所想的暗蓝色。该探测器由2.3吨的轨道器和1.1吨的着陆器组成。前者从太空对火星空间环境、火星地面以及火卫一、火卫二进行观测,后者则在火星表面探测火星上是否存在生命,勘测火星地貌、火星大气和地震活动。“海盗1号”的轨道器于1980年8月7日由于姿态控制推进剂耗尽而关闭,共持续运行了4年1个月19天。着陆器于1982年11月11日由于错误的地面控制信息清除了天线位置数据导致失去联系,共运行了6年3个月12天。“海盗2号”火星探测器海盗2号是美国宇航局研发的海盗号火星探测器的第二个,于1975年9月9日发射,主要研究火星温度、磁场、风速、风向、X射线光谱,于1976年8月7日进入火星轨道,1976年9月3日触地于乌托邦平原。完成同它姐妹探测器一样的任务,意外地,地震检波器的正常工作使它记录了一次火星...
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航天时代•火星探索•人类第一颗环绕地外行星飞行的探测器“水手9号”2021-06-20 青野云麓 1971年5月30日,“水手9号”发射升空。这是人类第一颗火星轨道器,它的探测结果,颠覆了我们对于这颗红色星球的认识,并为未来的火星探测打下基础。此时此刻,在火星轨道上,有多达6颗探测器正在围绕火星运行,包括3颗美国探测器,2颗欧洲探测器以及1颗印度探测器。但如果向前追溯,人类第一颗进入火星轨道的探测器,同时也是人类围绕其他行星运行的第一颗探测器,是上世纪70年代初的“水手9号”。它于1971年5月30日发射升空,并在同年11月份抵达火星。这颗探测器的探测结果,颠覆了我们对于这颗神秘红色星球的全部认识。前赴后继在“水手9号”之前,NASA已经执行过几次火星探测计划,但那些都是飞掠探测。在行星探测的早期阶段,美国宇航局的策略是每次都发射“一对”探测器,以便确保一旦有一个出现问题,另一颗探测器能够接过火炬继续前进。1965年,水手4号成为首个飞掠火星的探测器,拍摄了首张近距离的火星地表图像,而它的姊妹飞船“水手3号”在发射时爆炸失败了。四年之后,“水手6号”和“水手7号”仅仅间隔几天时间先后飞过火星。“水手7号”甚至还首次拍摄了火卫一“福波斯”的照片。这些都是相当成功的任务。然而,要想更进一步加深对于火星的了解,科学家们需要长期的连续观测,更详细了解火星上...
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航天时代•火星探索•第一个成功飞越火星的太空船“NASA水手四号”2021-06-19 青野云麓水手4号(Mariner 4)是美国发射的一系列以飞越方式进行的星际探险中的第4个火星探测器,并且是第一个成功飞越火星的太空船,该飞船于1964年11月28日发射,任务期间回传了第一张火星表面的照片,并且是第一张从除了地球以外另外一个行星上拍的照片。同时,这张充满了陨石坑、死寂世界的照片,震惊了科学界。水手4号拍摄的第一张火星数字照片水手4号是由美国宇航局设计制造的第2个火星探测器,它是在美国与苏联的冷战对抗时期诞生的产物,于1964年11月28日发射。水手4号的设计,为执行近距离火星科学观测, 并将结果传回地球。其它的任务目标, 包括在火星附近执行行星际的地表及粒子测量,并提供行长途星际飞行的工程技术的经验及知识。水手4号太空船由八角形镁合金结构组成,对角线长度1270公厘,高度457公厘。上面有四个长度为6.88米的太阳能面板,上方亦置有一直径1168公厘的高增益碟形天线(parabolic antenna)。一个低增益全向天线(omnidirectional antenna)置于高增益天线旁的一2235公厘高天线杆。太空船总高度为2.89米。太空船底部的中间有一个电视相机(television camera)置于扫描平台(scan platform)上。八角...
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空间站竞争:10年前,美国就对中国下了“太空封杀令”2021-06-18 青野云麓2021-06-18 来源:新京报 作者:张田勘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点火发射。此后,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。这是我国载人航天工程立项实施以来的第19次飞行任务,也是空间站阶段的首次载人飞行任务。飞船入轨后,将按照预定程序,与天和核心舱进行自主快速交会对接。组合体飞行期间,航天员将进驻天和核心舱,完成为期3个月的在轨驻留。航天员进入空间站长期驻留,是探索太空并进行科研的一种极为重要的方式,也是太空竞争的主战场。中国航天员进入自己设计和升空的空间站,意味着太空探索和竞争拉开了新的序幕。中国已进入太空探索战略第三步探索太空,中国历来不掩饰自己长期的战略目标,即“三步走”战略。1992年9月,中国载人航天工程“三步走”发展战略提出并被批准实施。该战略目标的第一步是,发射载人飞船,建成初步配套的试验性载人飞船工程,开展空间应用实验;第二步是,突破航天员出舱活动技术、空间飞行器的交会对接技术,发射空间实验室,解决有一定规模的、短期有人照料的空间应用问题;第三步是,建造空间站,解决有较大规模的、长期有人照料...
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