毅力號和天問一號登陸火星│王尊平

毅力號和天問一號登陸火星│王尊平

2020年7月,美國、中國、阿拉伯聯合大公國相繼發射火星探測器。歷經7個月航行,到今年三款火星探測器均抵達火星。其中,美國毅力號和中國天問一號已登陸火星,並進行相關探測任務。而阿拉伯聯合大公國的希望號,僅有環繞器(通訊艙)在軌道運行,並未登陸火星。

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創新號無人直升機試飛

登陸火星時,最危險的階段就是進入大氣層。著陸器和環繞器(通訊艙)分離後,便高速衝向火星大氣層。由於著陸器已在太空航行約7個月的時間(210天),太空溫度約攝氏零下180~270度左右。因此,隔熱墊在歷經長時間的低溫,瞬間面臨火星大氣層的摩擦高溫(攝氏1000~2000度),焚毀風險極高。目前,全球各國成功登陸火星的機率低於50%,其中又以美國占多數。

以登陸過程而言,毅力號和之前的機會號等探測車相同,皆採用吊掛方式著陸。著陸器穿過火星大氣層後,便施放減速傘以降低速度。最後,由下方的火箭噴嘴減速、施放吊掛繩索將探測車垂降地面,著陸器再自行飛離。火星軌道上的環繞器(通訊艙),還拍攝到著陸器施放減速傘的畫面,鏡頭解析度非常高。

毅力號由NASA華裔美籍工程師設計製造,具備6支搖臂。車輪裝在搖臂上,可隨地形起伏調整行駛姿勢。毅力號造價昂貴、未具備太陽能板,有人推測它是採用核能電池,可長時間運作。本次任務,創新號無人直升機(Ingenuity)也成功試飛。由於火星上空氣稀薄,創新號需要特殊設計才能起飛。從模擬影片和實際照片觀察,創新號採用單軸反向雙槳葉設計,可大幅增加起飛的浮力。這也是人類首次在火星地表,成功試飛無人直升機。

祝融號拍照傳回地球

天問一號分為著陸器和環繞器(通訊艙),在脫離第二級(節)貨艙後,便展開太陽能板充電。後續,要航行7個月(210天)才能抵達火星。之後,開始進行繞-落-巡等階段作業。

著陸器穿過火星大氣層後,便施放減速傘以降低速度。最後,由下方的火箭噴嘴減速並降落地面。祝融號巡視器採用輪型自走方式,脫離著陸器就自行移動。因火星距離太陽較遠,祝融號巡視器有4片太陽能板,登陸火星後便展開成如蝴蝶形狀而開始充電,可依照太陽的位置而調整角度,以獲取最大能量。

稍早,祝融號在火星上的烏托邦平原登陸,環繞器(通訊艙)已傳回祝融號拍攝的火星地表照片。照片中,可看到祝融號的太陽能板和無線電訊號收發裝置,較遠處是著陸器。有人質疑,為何毅力號登陸數小時後,便傳回影像和聲音檔?而祝融號卻要花上數十天才傳回首批照片?主要原因,還是美國已多次成功登陸火星,軌道上有數個環繞器(通訊艙)可供中繼用途,資料回傳速度當然快上許多。甚至,NASA還釋出照片,標明祝融號和著陸器的相關位置。此舉顯示,火星軌道上的環繞器(通訊艙),不但具備中繼用途,還可偵察敵情。

天和號核心艙活動

2021年4月29日大陸發射環繞地球軌道的天和號核心艙,7月4日太空人首度出艙進行太空漫步。太空人穿著新型太空衣,打開艙蓋後步出太空,並進行短暫的太空漫步。未來,太空人將進行艙外的維修作業,並由機械手臂負責吊掛任務。天和號核心艙外部也裝設了攝影鏡頭,可拍攝畫面並傳送。太空人出艙後,攝影鏡頭也拍攝到了艙外的太空景象,非常壯觀。

此外,天和號核心艙的特殊裝備也逐一曝光,如:(1)艙壁空間作為儲物櫃和臥床;(2)核心艙和貨運太空船、載人太空船對接後,艙內氣壓平衡時才能開啟閘門;(3)中文化的操作圖示;(4)安裝Wi-Fi無線網路等。

中國未來的太空建設項目

據媒體報導,中國未來的太空建設項目將包括:太空網路、太空望遠鏡和太空發電站。(1)太空網路:將發射20000個電訊衛星進入地球軌道,以滿足太空/地面5G/6G網路需求;(2)太空望遠鏡:將以美國現役哈伯太空望遠鏡為參考,發射後置於地球軌道,可觀測更深遠的宇宙景象;(3)太空發電站:將在地球軌道設置超大型的太陽能板聚落,可全時轉換太陽能為電能並蓄電,以提供天宮號太空站、星際太空船和衛星等的電力補充。

(作者係全球新武器大觀網版主)

附加資訊

  • 作者: 王尊平
  • pages: 70
  • 標題: 毅力號和天問一號登陸火星