Tianwen-1 sondası Mars yörüngesine başarıyla girdi

 

200 günden fazla uçuştan sonra, "Tianwen-1" sondası Mars yörüngesine başarıyla girdi.

200 günden fazla uçuş ve toplam 460 milyon kilometre mesafeden sonra, "Tianwen-1" Mars sondası nihayet Mars'a ulaştı.

200 günden fazla uçuştan sonra, "Tianwen-1" sondası Mars yörüngesine başarıyla girdi.

CCTV News'e göre, 10 Şubat 2021'de yaklaşık 20: 50'de, 200 günden fazla uçuştan ve toplam 460 milyon kilometre mesafeden sonra, "Tianwen-1" Mars gezgini nihayet Mars'ın yakınına ulaştı. Ateş noktası ve Mars'ın yerçekimi tarafından başarıyla ele geçirildi ve Mars çevresinde bir yörüngeye girdi.

"Tianwen No. 1" adı, Qu Yuan'ın Çin ulusunun hakikat arayışındaki azmini ve azmini ifade eden, doğayı ve evreni keşfetmenin kültürel mirasını somutlaştıran uzun şiiri "Tianwen" den türemiştir. bilimsel gerçeğe yolculuk Teknolojik yenilik sonsuzdur.

1. Tianwen No. 1 için takip düzenlemeleri nelerdir?

Bundan sonra, "Tianwen-1" in park yörüngesine ulaşmak için birkaç yörünge ayarlamasından geçmesi ve ardından park yörüngesinde Mars yörüngesine dönmeye devam etmesi, iniş öncesi alanın fotoğraflarını çekmesi ve verileri gerçek zamanlı olarak yere geri getirin. Bilim adamları, bu en son verilere dayanarak Mars'ta sonraki iniş düzenlemelerini optimize edecek.

"Tianwen-1" Mars görev sondası sistemi yörünge aracı ve iniş devriyesinden oluşur (CNSA)

Raporlara göre, iniş ve gezici kombinasyonunun Mars'a inmek için bir fırsat seçebilmesi için birkaç ay yeterli hazırlık gerekecek ve yörünge aracı, röle iletişimi ve Mars keşfi gibi görevleri gerçekleştirmek için Mars'ın yörüngesine dönmeye devam edecek.

2. Tianwen-1 Mars'a nasıl ulaştı ve Mars'a nasıl ulaştı?

Makalenin başında da belirtildiği gibi, "Tianwen No. 1" 200 günden fazla bir süredir uçtu ve toplamda 460 milyon kilometredir. Doğru hesaplama yaparsak, 23 Temmuz 2020'den 10 Şubat 2021'e kadar aslında toplamda 202 gün var. Hesaplamaya devam ederseniz, 202 günde 460 milyon kilometre uçtu, bu da saniyede ortalama 27 kilometre! Bunun güneşe göre hız olduğunu vurgulamakta fayda var.

Şu anda Tianwen No. 1'in konumu (CNSA)

Yörünge tasarımına göre, "Tianwen-1", fren yapmaya hazırlanmak için Mars'a yaklaştığında, Mars'a göre hızı, Mars'ın ikinci kozmik hızından yalnızca biraz daha yüksekti, bu nedenle, frene "hafifçe" basması yeterli. girin. demiryolu.

Elbette, fren üzerindeki bu "hafif" adım kolay değildir ve kesin kuvvet ve zamanlama gerektirir. Frenleme kuvveti çok büyükse kıvılcım çıkabilir, fren kuvveti çok küçükse kıvılcımların yerçekimi tarafından yakalanamaz. (Not: Mars'ın kütlesi nispeten küçüktür ve ikinci kozmik hızı, Dünya'daki saniyede 11,2 kilometre olan ikinci kozmik hızdan çok daha küçük olan saniyede yalnızca 5 kilometredir).

Ek olarak, Dünya Mars'tan çok uzakta ve sondadan Dünya'ya giden sinyal için 10 dakikadan fazla bir gecikme var, bu da ölçüm ve kontrolün zorluğunu artırıyor.Birçok eylem, probun otonom olarak tamamlanmasını gerektirir. .

Bu konuyu hiç dikkatlice düşündünüz mü? Mars dünya yörüngesinin dışında yörüngede dönüyor ve güneşin etrafında birlikte hareket ediyorlar. Mars'ın güneşi çevrelemesi yaklaşık 2 Dünya yılını alır.Mars, Dünya'dan daha yavaş hareket eder, bu nedenle ikisi arasındaki göreceli konum her an değişir. İkisi arasındaki mesafe en uzakta yaklaşık 400 milyon kilometre ve en yakın yerde yaklaşık 55 milyon kilometre. Peki bu, ikisi arasındaki mesafe en yakın olduğunda roketin fırlatıldığı anlamına mı geliyor?

cevap olumsuz. Dünyanın ve Mars'ın göreceli konumları her zaman değişiyor ve "bir kılıç için bir kayığın oyulması" gibi yanlış bir düşünceye sahip olamayız.

Aslında, 1925 gibi erken bir tarihte, Hohmann adlı bir mühendis, uzay aracının yörüngelerini değiştirmesi için en uygun çözümü önerdi ve bu daha sonra "Hormann transfer yörüngesi" olarak adlandırıldı. Dünyadan Mars'a uçmaya özgü olan bu, dünyanın yörüngesini ve Mars'ın yörüngesini birbirine bağlayan eliptik bir yörüngedir.

Seçilen fırlatma süresi penceresi uygunsa, sonda Hohman'ın yörüngesi boyunca Mars ile kesişme noktasına hareket ettiğinde, Mars bu kesişme noktasının yakınına da gidebilir. Mars sondasının fırlatılması için, bu zaman aralığı yalnızca 26 ayda bir görünür. Bu nedenle, başlatma penceresini kaçırırsanız, iki yıl daha beklemeniz gerekecek!

Etkili yükü maksimize etmek için, bu optimum palet tasarımının en fazla zaman kazandıran değil, yakıt açısından en verimli olanı olduğu burada vurgulanmalıdır. Teorik olarak, Homan transfer yörüngesini kullanarak Dünya'dan Mars'a uçmak sekiz aydan fazla sürer. Elbette, sondanın gerçek yörüngesi genellikle katı bir Homan transfer yörüngesi değildir ve gerçek uçuş süresi biraz daha kısa veya daha uzundur. Bu sefer Tianwen-1 Mars'a yedi aydan kısa bir sürede ulaştı.

3. BAE'nin "Umut" Mars'a ilk ulaşan

Uzaya dikkat etmeye devam ederseniz, üç ülkenin 2020'de Mars'a sondalar fırlattığını hatırlayacaksınız:  "Tianwen-1" sondası, ABD'nin "Perseverance" gezgini ve BAE'nin "Umut" sondası. Bunlar arasında, "Umut" sondası 20 Temmuz 2020'de fırlatılmasında başı çekti ve 10 Şubat 2021 sabahı erken saatlerde Mars'ın yörüngesine başarıyla girdi. U.S. Perseverance, 19 Şubat'ta doğrudan Mars'a inmeyi planlıyor.

4. Görünmez uçurtma hattı: derin uzay ağı

Dünyadan Mars'a uçmak kolay bir iş değildir.Mars gezgini Mars'a uçarken dünyayı terk ederken hassas ölçüm ve kontrol gerektirir. Dedektörün uzak mesafesinden dolayı, mesafe arttıkça gönderilen sinyal zayıflar, bu da güçlü bir derin uzay ölçümü ve kontrol yeteneği gerektirir.

ABD, Kaliforniya, Goldstone'da bulunan 70 metrelik derin uzay ağ anteni.

En ünlüsü, Amerika Birleşik Devletleri Jet Tahrik Laboratuvarı tarafından ay, gezegen ve gezegenler arası keşif görevlerini gerçekleştiren uzay aracıyla izleme, gezinme ve iletişim için yönetilen gelişmiş bir ölçüm ve kontrol ağı olan ABD Derin Uzay Ağıdır (DNS). tabanlı küresel dağıtım ölçüm ve kontrol ağı.

Dünyanın dönüşünün etkisinin üstesinden gelmek ve derin uzay uzay aracının sürekli ölçüm ve kontrol kapsamını elde etmek için, derin uzay ölçüm ve kontrol ağının yerleşimi genellikle küresel ölçekte yaklaşık 120 derece boylamdır. uzay, dünyadan 30.000 kilometreden fazla uzaklıkta Cihaz sürekli izleme gerçekleştiriyor.

ABD Derin Uzay Ağı, dünyanın dört bir yanına 120 derece boylamda dağılmış üç derin uzay iletişim kompleksinden oluşur ve Goldstone, California, Madrid, İspanya ve Canberra, Avustralya'da bulunmaktadır. Deep Space Network'ün operasyon kontrol merkezi Kaliforniya, Pasadena'daki Jet Propulsion Laboratuvarı'nda bulunmaktadır. ABD Derin Uzay Ağı şu anda dünyanın en büyük ve en yetenekli derin uzay ölçüm ve kontrol sistemidir.

Son yıllarda ülkem de derin uzay keşiflerinin ihtiyaçlarını karşılamak için kendi derin uzay ağını kurdu.Chang'e ay keşif programının başarılı bir şekilde uygulanması, derin uzay ölçüm ve kontrol ağına katkı sağladı. Bu "Tianwen-1" Mars keşif aracında, güçlü bir Long March 5 fırlatma aracına sahip olmanın yanı sıra, bağımsız bir küresel derin uzay ağına sahip olmaktan da yararlanıyoruz.

Jiamusi Derin Uzay İstasyonu'nda 66 metrelik ölçüm ve kontrol ekipmanı.

Derin uzay iletişimi kapsamlı tesislerimiz başlıca Kaşgar derin uzay ölçüm ve kontrol istasyonu, Jiamusi derin uzay ölçüm ve kontrol istasyonu ve Arjantin'deki derin uzay ölçüm ve kontrol istasyonudur. Derin uzay ölçüm ve kontrol istasyonu inşa etmek için neden Arjantin'e gidilmeli? Yukarıda bahsettiğimiz gibi, Dünya'nın dönüşünün etkisinin üstesinden gelmek ve derin uzay uzay aracının sürekli takibini sağlamak için

Jiamusi İstasyonu ve Kaşgar İstasyonu, ülkenin doğu ve batısının derinliklerinden tam olarak yararlanmasına rağmen, doğrulamadan sonra ölçüm ve kontrol kabiliyetlerinin 64 milyon kilometreye ulaştığı ancak bu iki derin uzay ölçüm ve kontrol istasyonlarının Günde 24 saat tam zamanlı kapsama sağlanamaz.Ölçme ve kontrol için 8 ila 10 saatlik bir kör nokta olacaktır.Sürekli iletişimi sağlamak için Güney Amerika'da bir site kurulmalıdır.

Şu anda, ülkemin Derin Uzay Ağı, ABD Derin Uzay Ağı ve ESA Derin Uzay Ağı'nın yanı sıra tam işlevli bir başka küresel ölçüm ve kontrol ağı haline geldi.

Bu özel derin uzay ölçüm ve kontrol antenlerine ek olarak, ülkede dağıtılan çok sayıda radyo teleskopu da sinyal almaya ve ülkemin derin uzay keşif misyonlarına eşlik etmeye yardımcı olabilir.

Tianjin'de bulunan 70 metrelik yüksek performanslı sinyal alıcı anten sistemi.

CCTV News'e göre, 3 Şubat'ta ülkemin Wuqing, Tianjin'deki 70 metrelik yüksek performanslı sinyal alıcı anten sisteminin kabul edilip devreye alındığını belirtmekte fayda var ve şu anda ülkemdeki en büyük havacılık sinyal alıcı antenidir. ve hatta Asya'da (adanmış olmayan radyo teleskopu), bu anten ilk olarak "Tianwen-1" sinyalini almak için kullanıldı.

5. "Tianwen No. 1" in bilimsel amacı nedir?

Resmi raporlara göre, "Tianwen No. 1" görevi için 13 tür faydalı yük vardır. Yörüngede bulunan yedi cihaz, iki kamera, Mars yörünge yüzey altı algılama radarı, Mars mineraloji spektrometresi, Mars manyetometresi, Mars iyonu ve nötr parçacık analizörü ve Mars yüksek enerjili parçacık analizörü içeriyor. Gezici üzerindeki altı enstrüman, bir çoklu spektral kamera, bir arazi kamerası, bir Mars yüzey altı algılama radarı, bir Mars yüzey kompozisyon detektörü, bir Marslı manyetik alan detektörü ve bir Mars hava durumu monitörü içerir.

Bu yüklerin aşağıdaki beş bilimsel hedefi gerçekleştirmesi gerekir:

(1) Mars şekli ve jeolojik yapısının bir haritasını çizin;

(2) Mars yüzeyindeki toprak özelliklerini ve sudaki buz dağılımını araştırın;

(3) Mars yüzeyindeki malzeme bileşimini analiz edin;

(4) İyonosferin ve Mars'ın yüzey iklimini ve çevresel özelliklerini ölçün;

(5) Mars'ın fiziksel alanını (elektromanyetik alan, yerçekimi alanı) ve iç yapısını keşfedin.

Mars'ın insan keşfinin trajik tarihi

İnsanlık tarafından başlatılan başarılı Mars gezgininin aile portresi.

Şimdiye kadar, insanlar 47 Mars keşfi başlatmaya çalıştı. Bunların 22'si Amerika Birleşik Devletleri'nde, 19'u eski Sovyetler Birliği ve Rusya'da, 1'i Japonya'da, 2'si Avrupa'da, 1'i Hindistan'da, 1'i BAE'de ve 1'i Çin'de idi. Toplam 25 kez tam ve kısmi başarı.

Bunlar arasında, eski Sovyetler Birliği, yalnızca 5 başarılı ve kısmi başarı ile 17 kez Mars sondalarını fırlatmaya çalıştı ve başarı oranı yalnızca% 29'du. Bu nedenle Mars, gezginin mezarlığı olarak adlandırılır.

Eski Sovyetler Birliği'nde Mars lansmanının trajik tarihine bir göz atalım:

10 Ekim 1960'da, Sovyetler Birliği bir Mars sondası fırlatma girişiminde bulunan ilk kişi oldu, ancak ne yazık ki Dünya'nın yörüngesinden dışarı çıkmadı.

14 Ekim 1960'da bir başkası başlatıldı ve tekrar başarısız oldu. Yerden ayrılmadı.

24 Ekim 1962'de bir başkası fırlatıldı, ancak tekrar başarısız oldu ve dünyanın yörüngesinden dışarı çıkmadı.

1 Kasım 1962'de bir başkası fırlatıldı, bu sefer nihayet başarılı bir şekilde fırlatıldı, ancak Mars yolunda kayboldu.

4 Kasım 1962'de bir başkası fırlatıldı, ancak Dünya'nın yörüngesinden dışarı çıkmadı.

30 Kasım 1964'te bir başkası fırlatıldı, bu sefer fırlatma başarılı oldu, ancak Mars yolunda kayboldu.

27 Mart 1969'da bir başkası fırlatıldı, ancak tekrar başarısız oldu ve dünyanın yörüngesinden dışarı çıkmadı.

2 Nisan 1969'da bir tane daha fırlatıldı ve tekrar başarısız oldu.Roket havaya uçtuktan 41 saniye sonra patladı.

10 Mayıs 1971'de bir başkası fırlatıldı, ancak tekrar başarısız oldu ve dünyanın yörüngesinden dışarı çıkmadı.

19 Mayıs 1971'de bir başkası fırlatıldı, bu sefer nihayet başarılı oldu ve 27 Kasım 1971'de Mars yörüngesine girdi.

O zamandan beri eski Sovyetler Birliği, 4 başarı ve 3 başarısızlıkla 7 Mars sondası fırlattı.

Bilim ve teknolojinin gelişmesiyle birlikte, Mars gezgininin başarı oranı son yıllarda büyük ölçüde arttı.

6. İnsanlar Mars'ı keşfetmeye neden hevesli?

Mars Topografyası (NASA)

Mars, güneş sistemindeki dünyanın çevresine en yakın gezegendir.İnce bir atmosfere sahiptir, dünyanın basıncının% 1'i kadardır ve yerel maksimum sıcaklık 35 santigrat dereceye bile ulaşabilir. Tabii ki ortalama sıcaklık hala nispeten düşük, sadece eksi 63 santigrat derece. Ek olarak, büyük miktarda donmuş su da kapatılır. Bu nedenle gelecekte göç olasılığı olan tek gezegen Mars olabilir. Ayrıca Mars, mikroorganizmalar gibi düşük seviyeli yaşam olasılığına da sahip olabilir. Bu aynı zamanda dünyanın dört bir yanındaki ülkelerin Mars'ı keşfetmeye istekli olmasının önemli bir nedenidir.