火星车（火星车为什么叫祝融）

2023-04-19 142阅读

今天给各位分享火星车的知识，其中也会对火星车为什么叫祝融进行解释，如果能碰巧解决你现在面临的问题，别忘了关注本站，现在开始吧！

火星距离地球最近时才5500万公里，为何火星车要飞8个月才能抵达

火星是距离太阳第四近的行星，位于地球公转轨道的外侧，近十几年关于探测地外行星的新闻，大多来自火星探测。

中国国家航天局近期公布了很多关于火星的照片，都是“祝融号”传回来的。中国在火星探测领域，已经实现了绕飞、着陆和巡视探测三项任务，接下来就是带回土壤样品。

有个问题可能困扰着很多朋友，火星距离地球这么远，人类是怎么做到把探测器送上火星的？真的像科幻片中演的那样，操控宇宙飞船直达火星吗？事实上从地球到火星，远比影视剧中演绎的要复杂，而且复杂的多。

火星与地球的距离不是固定的，这是因为两者公转周期并不一致。火星距离地球最近时，大约5500万公里，而最远时达到了4亿公里。

火星绕太阳转一圈需要686天23小时，地球是365天。也就是说，火星距离地球最近的时间窗口期，26个月才会出现一次。

即便是5500万公里，也是非常遥远的距离，而且火星探测器要走的路程，远不止这么点距离，探测器要绕一条大概3亿公里的远路，才能抵达火星附近。

下面我们就来看一下，从地球发射探测器到火星，究埋斗扰竟要经历几个过程？人类又是如何克服这些问题的？

讨论火星探测器离开地球，就不得不讨论三大宇宙速度。当航天器的速度达到7.9公里/时，就可以绕地飞行，比如人造卫星和空间站，都是以这个速度在飞行，7.9公里/秒就是第一宇宙速度。

而想要摆脱地球引力，就需要比第一宇宙速度更快的速度，至少11.2公里/秒的第二宇宙弯旦速度。由于地球大气阻力的影响，从地面直接发射的火箭，很难达到这个速度，必须先将探测器发射到近地轨道，然后再加速到第二宇宙速度。

探测器以11.2公里/秒的最低速度逃离地球之后，还做不到自由翱翔。因为太阳引力控制了探测器的飞行路线。想要突破太阳引力的影响，冲出太阳系，航天器的速度最低要达到16.7公里/秒，这就是第三宇宙速度。

不过我们讨论的是到达火星，还在太阳系范围内，不需要摆脱太阳引力，只需达到第二宇宙速度就可以了。

然而，离开地球进入环绕地球的轨道就已经非常困难了，巨大的火箭需要消耗天量的燃料才能把数吨重的物体送入太空。

现在的火箭，平均自重100吨，也仅能运送3 5吨重的航天器进入近地轨道（200公里 2000公里之间）。如果将卫星发送到35786公里高的地球同步轨道，就必须采用三级以及三级以上的火箭，这样的话火箭运送能力会降低一般。

如果想让航天器飞得更远一些，来到38万公里处的月球上，探测器重量只能占火箭重量的1% 2%之间。美国阿波罗计划，使用的是土星五号火箭，重达3000吨，仅能运送45吨左右的飞船到地月转移轨道。

现在我们要做的，是将探测器送到5500万公里之外的火星上，其难度可想而知。如果按照现在的火箭运力，是不可能将探测器直接发射到火星上的，探测器需要通过霍曼转移轨道才能抵达，后面我们会重点介绍，此处暂时不提。

也就是说，人类目前的巨型火箭，只负责把让火星探测器摆脱地球引力，而不是送到火星，即便如此也是极大的挑战。

我们就拿美国的“好奇号”火星车举例，运载“好奇号”的火箭是宇宙神5-541火箭，核心推动部分包括1个宇宙神-5 型核心级、4个固体助推器和1个半人马上面级发动机，使用了5.4米直径的超大整流罩。

火箭的总重高达531吨，而其负责运送的好奇号组合仅重3.8吨，运载效率仅为0.7%。而且这3.8吨当中，火星车核心部分仅占0.9吨，其余大部分是为火星车着陆准备的。

所以说，发射探测器到火星，第一步要做的就是使用大型运载火箭，让探测器摆脱地球引力的控制。

现在我们的探测器已经摆脱了地球引力，正以相对太阳32.7公里/的速度向火星奔去。

你没有看错，就是32.7公里/秒，因为探测器从地球出发时，就已经获得了一个来自地球公转的速度，前面我们所说的三大宇宙速度，是相对地球而言的。

具体这个速度是如何计算的，我们这里就不展开说了，你只需要直到探测器的飞行速度非常快就好了。

按照这个速度，结合火星与地球最近时5500万公里的距离，如果走直线的话，按理说探测器不到20天就可以抵达火星了。

但是我们前面已经说过，探测器不能走直线飞行，因为没有足销者够大的宇宙飞船，来提供如此远程奔袭所需要的燃料。所以探测器走了一条几乎不需要动力的一条路，只是这条路比较远！

航天器在太空中的运行轨迹，一定要符合万有引力定律和开普勒天体运行三大定律，探测器的路线必须是椭圆形的，这样才可以充分利用星球之间的引力关系。

1925年，沃尔特·霍曼博士给出了这种星际旅行的最佳解决方案，该方案因此被后人叫作霍曼转移轨道，它是以节约能量为原则的理想方案。

霍曼转移轨道的思路大致是：在地球和火星的环绕太阳的轨道之间选择一条椭圆路线，椭圆与地球运行的轨迹外切，与火星运行的轨迹内切，以太阳为椭圆的一个焦点。

探测器摆脱地球引力之后，已经获得了一个来自地球公转给予的速度，探测器只需在此速度上加速即可。可以理解为探测器从地球公转轨道上出发，朝着火星公转轨道飞行，不是直接飞过去，而是沿着霍曼转移轨道切过去。当探测器进入火星公转轨道后，再点燃燃料，增加一定的速度来追赶火星。

整个过程中，探测器只启动了两次动力系统，一次是加速离开地球轨道，进入霍曼转移轨道，一次是快要抵达火星时从霍曼转移轨道上脱离，追赶火星。

霍曼转移轨道最大的优势就是节省燃料，探测器不需要建造成超大号宇宙飞船那样，它的燃料消耗非常少。

但是霍曼转移轨道的缺点也很明显，就是飞行时间很长，探测器必须按部就班的按照椭圆轨道运动，走完整个椭圆近一半的路程。

火星与地球最近时的距离大约5500万公里，而标准霍曼转移轨道却长达6亿公里，探测器需要飞行至少260天左右。

这是探测器登陆火星的第二步，它必须要沿着霍曼转移轨道，奔袭至少3亿公里的路程！

经过亿里跋涉，探测器终于到了距离火星比较近的位置，但在着陆火星之前，探测器先要进入火星卫星轨道。因为直接着陆的结局，就是探测器直接撞向火星，探测任务就功亏一篑了。

探测器靠着推力系统，让自身运行轨迹与火星轨迹重合，两者相对太阳的速度几乎一样，此时，火星引力将起到主导作用。在探测器自身能力有限的情况下，火星引力很容易使其加速，从火星附近飞过或者直接撞向火星。

如果探测器拥有很强的动力系统，会很容易切入火星轨道，然而现实情况是，探测器所携带的燃料非常有限。探测器上的每一滴燃料都是从遥远的地球运过来的，如果用来减速就真的太浪费了，而且火星车着陆之后，也需要一定的燃料来执行探测任务。

比如印度的曼加里安探测器，总重1337千克，燃料有852千克；考虑到余下的基本结构、太阳能电池板、发动机和基本控制导航器件等，真正用于科研的设备仅有13千克左右。由此可见燃料重量对火星探测器的巨大影响。

为了以最低的燃料消耗，达到进入火星卫星轨道的目的，科学家们绞尽脑汁，终于想出了一个方案：空气刹车！

火星探测器到达火星附近之后，张开太阳能帆板，通过与火星极其稀薄的大气摩擦，逐渐降低椭圆轨道，靠近火星。美国航空航天局总结，利用空气刹车方案，足足节省了600千克燃料。这是一个了不起的成就。

不知道读者朋友们看到这里会有什么感受，很多人只知道火星探测比较难，但从未想过有这么难！

这是探测器飞往火星的第三步，想方设法切入火星卫星轨道，距离着陆只差最后一步，而这最后的一步才是最具挑战性的过程！

探测器登陆火星，终于迎来了最后一步：平稳着陆，这一步如果做不好，前面的努力就都白费了。

为了方便理解，我们先来看一下航天器在地球上是如何着陆的，我们选择载人航天的返回着陆来举例。因为火星探测器内部，承载着火星车这类核心仪器，必须平稳着陆，就像载人返回那样。

载人航天飞船着陆时要先调整好角度，飞船不能直上直下冲进大气层，其返回轨迹要与地面形成一个3度左右的夹角。如果夹角过大，飞船会和大气层产生过量摩擦而温度太高，如果夹角太小，就会像打水漂一样，从大气层附近掠过，就无法返回地球了。

当飞船距离地面10公里左右的时候，由于大气摩擦作用，速度已经降下来了，但还是太快。此时飞船就会打开巨大的降落伞，让速度变得更慢。到了快接近地面是，飞船启动反推系统，最终将飞船的速度降到2米/秒左右。

载人飞船着陆地球都如此困难，在火星上着陆就更加困难了，即便是无人探测器，着陆火星都比返回地球要复杂的多。

火星上的大气层比较稀薄，但同时引力也较小，所以探测器也可以利用空气阻力来减速。但是火星探测器的速度非常快，跟大气摩擦产生的热量也非常高，温度能够达到2100 。而且着陆器从到达火星大气边缘，但最终着陆，只有大约7分钟时间。

在这七分钟时间里，探测器要面对高速、高温、撞击等极端挑战，在接近火星地面时，着陆器的反推系统会启动。此时雷达迅速打开，探测着陆点的环境，探测器要选择一块平整的地形着陆。

整个着陆过程，包括最后选择地形的过程，探测器只能靠自带的智能系统控制完成。因为以火星与地球的距离，无线电信号传输都需要二十分钟以上的时间，根本无法在地求上实时遥控探测器着陆。

历经千辛万苦的探测器，终于平稳着陆在火星上了，接下来就可以开展巡视探测任务了！

以上就是探测器从地球到达火星的过程，这跟科幻小说中写的相差很大。尤其是探测器需要通过霍曼转移轨道，绕这么个大圈子才能抵达火星，这也是火星探测器飞行时间长的原因。

关于探测器抵达火星的话题，就简单的介绍到这里，读者朋友有其他观点的，欢迎在下方评论区发表意见！

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美国共向火星发射了多少火星车？

截止2020年8月一共发射了5辆火星车。

索杰纳号火星车在1997年由火星探路者号探测器携带登陆火星，索杰纳号火星车进行了人类历史上第一次在火星返知表面和地球系统以外的巡视探测。

“机遇号”火星探测器是美国宇航局在火星上执行勘测任务的两个探测器之一。另一个火星探测器为“勇气号”，“机遇号”于2003年7月7日发射2004年1月25日安全着盯世雀陆火星表面。

扩展资料

中国的火星探测计划

2020年左右，我国将发射首个火星探测器，一步实现“绕、落、巡”探测任务。

中国首个火星探测器的轨道器工作时间约为一个火星年，相当于地球上的两年。火星车设计寿命为3个火星月，相当于地球上的92天。火星车装有4个太阳能电池板，搭载了13台（套）科学载荷，包括不同分辨率的火星遥感相机、能探测火星浅层结构的浅层雷达等，将探测火星的形貌、土壤、环境、大气，研究火星上的水冰分布、物理场和内部结构。凯早

我国首辆火星车正式命名是什么？

我国首辆火星车正式命名为“祝融号”。以下是扩展资料：1、祝融号：“祝融号”火星车的高度有1米85重量达到240公斤左右。设计寿命为团慎3个火星月相当于约92个地球日。“祝融号”火星车将在火星上开展地表成分、物质类册或搏型分布、地质结构以及火星气象环境等探测工作。2、天问一号：我国首次火星探测任务“天问一号”火星探测器于2020年7月23日成功发射入轨今年2月10日成功被火星捕获顺利进入环火轨道。目前已经通过多次成像完成预选州祥着陆区高清影像数据获取后续将按计划开展着陆区地形地貌、气象环境分析等工作为五月中下旬中国首次火星探测器“天问一号”的着陆器与“祝融号”火星车登陆火星做准备。