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2020年公务员考试常识积累:人类为什么要探测火星?

发布:2020-07-27 12:38:37    来源:重庆公务员考试网 字号: | | 我要提问我要提问
  行测常识判断考点范围很广,一般包括政治、法律、经济、人文、地理、科技、生活等方面,需要小伙伴们长时间不间断的积累。今天给大家带来的是人类为什么要探测火星?

  7月23日12时41分,我国在海南的中国文昌航天发射场,用长征五号遥四运载火箭,发射我国首次火星探测任务“天问一号”探测器。

  火箭飞行约2167秒后,成功将天问一号探测器送入预定轨道,开启火星探测之旅,迈出了中国行星探测第一步。天问一号探测器将在地火转移轨道飞行约7个月后,到达火星附近,通过“刹车”完成火星捕获,进入环火轨道,并择机开展着陆、巡视等任务,进行火星科学探测。

  为什么要探测火星

  1、火星是离地球较近且环境最相似的星球。

  2、研究火星对认识地球演变具有非常重要的比较意义。

  3、火星上是否存在孕育生命条件,以及火星是地球的过去还是地球的未来,是火星研究的重大科学问题之一。

  火星在哪些方面和地球相似呢?

  温度——太阳系八大行星中,火星温度最接近地球。地球表面温度为最低零下89.2摄氏度,最高58.6摄氏度。火星的温度则是零下133—零上27摄氏度。

  四季——与地球相似,火星上也有着四季更替。如果在火星上过日子的话,时间跟地球差不多,火星的一天是24小时39分35秒。

  地貌——这颗“荒漠行星”也分布着高原、平原、峡谷和环形火山,南北极也有冰盖。

  大气——火星大气密度仅为地球的1%,约相当于地球上33千米高处的大气密度,极为稀薄,成分以二氧化碳为主。

  火星与地球也有很多不同之处。比如,火星表面的重力约为地球表面的0.38,磁场强度只有地球的1%等等。

  但火星最最最吸引人类的,是人们在这里发现了明确的有水存在的证据。有水,就代表着生命存在的可能。

  根据现有航天器的探测结果,我们已清晰可知火星拥有海岸线遗迹、河道痕迹、湖泊冲积扇等流水地貌痕迹,这些都表明火星在历史上曾经有过大规模的液态水。科学研究还表明,火星的北半球大部分是海洋、南半球大部分是陆地,这一点和地球恰恰相反。

  “天问一号”有哪些目标?

  将通过一次发射,实现“绕、着、巡”(火星环绕、着陆和巡视探测)三大任务,这在世界航天史上尚属首次。

  开展对火星全球性和综合性的探测,并对表面重点地区进行精细巡视勘察。

  火星探测器具体要探什么?

  照相——看看火星长啥样,传回自己拍摄的火星图像。

  测物质、测元素——火星表面有什么物质,这些物质的组成成分是什么。

  测环境——探测火星的磁场环境、离子与中性粒子、高能离子等情况,探测器携带的这类仪器数量最多。

  看火星内部——火星地下的分层结构如何,到底有没有水冰的存在等。

  看火星气象——火星上的温度变化到底怎么样,可以测风、测温、测气压,还能听听火星上的声音什么样。

  探测器如何从地球抵达火星?

  最佳路线为“霍曼轨道”。

  由于路途遥远,从地球发射探测器到达火星,一般都采用最省能量的轨道。考虑到风险、成本等因素,地球航天器到火星的最佳路线为1925年提出的“霍曼轨道”。

  中国科学院国家天文台研究员郑永春对此作了形象的比喻,“可以把太阳系八大行星的轨道想象成一个大操场,火星在第四跑道,地球在第三跑道,内圈跑得快一些,外圈距离长、跑得相对慢一些。那么,从内圈到外圈发射探测器,最省力的方式一定是火星在前面、地球在后面,这样才有可能追上。否则在直线距离时发射,等到探测器飞过去,火星已经跑掉了。”

  专家介绍,火星探测器发射时火星在地球前方44度,由于地球比火星“跑”得快,在探测器发射不久,地球会在某一个位置追上火星,因此往往存在一种现象,即火星探测器发射之后大约两个月左右,紧接着就会发生“火星冲日”,此时地球和火星的距离最近。“因此,发射火星探测器的时间窗口和‘火星冲日’并不是一个时间点。天文观测时代,‘火星冲日’时地火距离最近,是天文学家观测的最好时机;航天时代,更看重发射的时间窗口。”

  探测器发射成功只是第一步,要圆满完成此次任务,“天问一号”还要经历六个阶段的考验。

  一图了解后续六个阶段:

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  图片来源:国家航天局

  火星探测到底有多难?

  窗口很短——去火星每隔26个月才有一个机遇期,其中大约有半个月的时间为发射窗口期。

  成功率低——截至目前,人类总共开展40多次火星探测任务,成功率不到一半。

  距离很远——火星距离地球最远达到4亿公里,以光速传播单程需近23分钟。也就是说,从地面上发送一种指令,探测器要在23分钟后才能执行,给测量、控制带来了新的难题。

  环境全新——深空探测是去一个尚不确知的环境,大气、重力、光照等都对航天器的设计提出更高要求。
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