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毅力号只需7分钟,天问一号为什么要9分钟才着陆火星?

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美国东部时间2021年2月18日下午3时45分,毅力号开始从追赶火星转换为准备降落:

3时48分:毅力号开始接触火星大气层顶端

3时55分:毅力号降落于火星耶泽罗撞击坑

总共耗时约410秒,大约7分钟还少10秒钟时间,为什么中国的天问一号就得9分钟才能降落火星呢,难道我们技术真的比美国人要差吗?其实完全不是这样,这是由我们的登陆方式导致的!

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毅力号是一辆纯火星车,它没有轨道器,着陆器和巡视器之分,它就是一台巡视器,所以它在2021年2月18日到达火星时并没有入轨的过程,而是直接登陆火星,以火星第二宇宙速度的高速冲进火星大气层!

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在大气层顶端时的速度大约是5000米/秒,这个速度下进入火星大气层,当然会更早到达火星表面,当然这个方式对防热盾与高超音速下的姿态控制要求会更高,好处是不需要刹车进入火星轨道,能大量节省燃料!

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中国天问一号到达火星时,由于存在轨道器、着陆器和巡视器组合体,因此必须先进入火星轨道,比如2月10日,天问一号刹车进入的轨道是386km×181,763km 倾角11°的大椭圆轨道。此后会经过数次轨道调整,最终轨道为280km×59,000km 倾角87.7°的椭圆形轨道。

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2021年5月15日1时,组合体降轨到50km×59,000km 倾角87.7° 的轨道,着陆器分离,开始进入降落程序,具体过程和毅力号比较类似,差别是进入速度不一样,一个是火星第二宇宙速度下降,一个是火星第一宇宙速度下降。

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不过需要提醒下,并非近火点实施下降,而是会调整轨道在近火点前就实施着陆程序,经过减速、悬停避障和缓冲,成功软着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区,总共耗时9分钟,比毅力号相对要慢两分钟,从着陆过程而言,两者并无技术上的差异!

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但就火星车而言,毅力号和祝融号并不在同一个技术层次上,前者是经过多次成功火星探测,任务优化后的火星车,而我们则刚刚是第一次降落,成功才是王道,当然我们的祝融号起点绝对不低,不要把我们看成是三哥的“面子工程”,在未来行星探索的道路上,中国绝对是后起之秀!

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