为什么中国选择在7月份向火星发射飞行器呢「为什么中国选择在7月份向火星发射飞行器」

火星是距离地球最近的太阳系行星之一，它最近的时候距离我们5500万公里，最远时则超过4亿公里。相比之下，地球与金星的距离则要近许多，最近的时候大约是3820万公里，最远时大约是2.5亿公里。

我们向其它星球发射航天器，当然是走的距离越少越好。有朋友说了，之所以大家都在2020年7月份发射探测器，是因为这时候地球距离火星最近。

啥时候去火星既快又省油？

果真是这样吗？为什么说这只答对了一半？我们今天就来分析分析。

火星之窗

2020年7月，地球人等来了一次“火星窗口”。阿联酋在美国的帮助下研制了“希望号”探测器，计划最早于7月中旬借由日本运载火箭抢先发射升空；紧接其后的是中国“天问一号”火星探测器，它将由长征五号运载火箭发射；7月底，美国的“火星2020”将启程前往火星。原本欧洲航天局也计划在这个月发射新的“ExoMars 2020”，受新冠疫情的影响被迫推迟，看样子欧洲人要把名字改成“ExoMars 2022”了，因为前往火星的发射窗口每两年多才打开一次，过了这个村就没这家店了。

为什么射一次火箭要等两年？随时发射不香吗？这其实是个科学问题。

火星之窗两年多才打开一次

我们知道火星与地球一样都是太阳系的行星，它们在万有引力的作用下围绕着太阳旋转。地球绕太阳转一圈的时间是365.256天，我们称为“一年”；火星距离太阳更远，它运行的速度更慢、跑的路程也更长，所以火星绕太阳转一圈需要687个地球日，也就是说火星上的一年差不多是我们的23个月。

地球与火星的轨道与最近距离

由于大家都在绕太阳运转，所以每次两颗星球最接近的时间大约间隔26个月。

那么，我们在地球与火星最接近的时候发射火箭，送探测器去火星，是不是最快呢？当然不是！地球和火星时刻都在运动中，航天器从地球飞往火星最近的距离也需要5500万公里，航天器飞行的速度是有限的，火星自然不会呆在原地等你。以地球与火星最接近的时间点作为发射窗口，无异于刻舟求剑。

射击选手在打运动目标时，要根据目标的运动规律设置一个“提前量”，他会瞄准目标将要到达的某个“点”，这样当子弹飞到时，会正好与目标相遇。科学家也需要根据天体的运动规律以及航天器自身的情况来计算发射时间，以确保航天器到达火星轨道时能刚好遇到火星并且被火星捕获。

这个发射时间就是火星的发射窗口。

火星的发射需要“打提前量”

确定火星的发射窗口需要考虑哪些因素呢？

首先，科学家需要精确计算地球与火星的运行轨道。地球绕太阳运行的轨道近似于圆，地球轨道偏心率为0.0167；相比之下，火星的轨道偏心率达0.0934，它更加椭圆；并且火星的轨道倾角与地球的黄道面还存在1.85°的夹角，因此计算地球与火星之间的相对运动更加复杂繁琐。

火星与地球轨道面不同，航天器飞行轨道也要相应调整

其次，地球运行的切线速度比火星要快，平均而言，地球的轨道速度是29.78公里/秒，而火星平均只有24公里/秒。地球比火星更快，它会将这个速度赋予航天器，因此航天器需要提前发射去“追”火星，而如果当地球与火星距离最近时再发射，航天器就飞过头了。

第三，在太阳系中，地球的轨道比火星低，它更接近太阳，一个航天器想要从地球飞到火星，它首先需要摆脱地球的引力，其次还需要克服太阳的引力，所以运载火箭赋予航天器的初速度Δ-v既要保证它能飞离地球，又要刚好被火星的引力捕捉，这需要经过极精确的计算，然后通过运载火箭来实现。

最后，人类总是希望将最大的航天器送到太空去完成更多的科学探测任务，但火箭的运载能力是有限的，为了保证航天器得到足够的初速度，探测器的重量会受到限制。当然，我们也可以利用地球重力阱的跟随效应来一点点加速，用时间换取更快的速度，以实现“小马拉大车”，这意味着火箭的发射时间进一步提前，阿联酋的“希望号”探测器应该就是这样一个例子。

火箭推力不够就只能提前发射兜圈子加速

举个例子

2018年5月5日，694千克重的美国“洞察号”火星探测器迎来了火星发射窗口，它由Atlas-V运载火箭发射升空，13分16秒后进入转移轨道，93分钟后探测器正式进入火星巡航轨道。

在经历6.5个月的长途飞行、穿越了4.84亿公里后，“洞察号”终于抵达火星并成功着陆。

“洞察号”的飞行轨迹

从“洞察号”的火星之旅我们可以看出：由于探测器本身的质量不是很大，因此强大的Atlas-V运载火箭可以赋予它高达32.5公里/秒的初速度Δ-v，即便如此航天器也飞行了6个半月的时间。在近5亿公里的漫长飞行中，由于太阳引力的作用，航天器的Δ-v不断下降，当它到达火星轨道时仅有22.9公里/秒，这个速度可以很顺利地被火星引力捕捉。

回顾

航天发射是一门科学，当我们计划向火星发射探测器时需要考虑许多方面：地球与火星的轨道参数以及相对位置、地球能够赋予航天器的初速度以及航天器到达火星时的Δ-v、运载火箭的发射能力等等。

综合以上所有的因素，科学家们会计算出精确的发射时间，这便是航天器的发射窗口。

发射窗口都选择在最近距离之前的几个月

每隔大约780天，地球与火星会达到最近距离，由于地球轨道速度更快，向火星的发射窗口会选择在两星交会之前的几个月，这样航天器才能靠“打提前量”准确进入火星轨道并被火星捕获。

大家之所以选择在2020年7月中下旬向火星发射探测器，正是因为火星与地球的距离正在拉近，这使得航天器可以用最少的燃料和最短的时间飞抵火星。

你明白了吗？

我国将在7至8月执行首次火星探测任务？

地球的资源已经日渐匮乏，找个宜居的星球也是刻不容缓的事情，因此国家对星球的探索从不间断，我国将在7至8月执行首次火星探尘春测？那么下面就由星座知识为大派笑耐家揭晓下具体情况吧升兆！我国将在7至8月执行首次火星探测由于火星距离地球较远，因此探测火星需要选择它与地球距离较近的时机，而这样的机会每隔26个月才有一次。根据我国的计划，将在今年实施首次火星探测任务。火星与地球最近的时候，距离大概有5500万公里，探测器在经过长途飞行后，如何成功被火星的引力场捕获是任务中的关键点之一。如果捕获失败，探测器将会与火星擦肩而过。我国的火星探测器由环绕器和着陆巡视器两部分组成，着陆巡视器将在火星表面软着陆，并释放火星车，在火星表面进行巡视探测。据了解，火星车将停留90个火星日，开展巡视探测、火星地貌特征研究等多项任务。阶段任务整个计划共分四个阶段：阶段1：（～2009年）会对第一次任务进行充足准备，包括定立探测目标、技术研发和寻求国际合作。阶段2：（2009年2020）探测火星环境，所得的数据用作火星软着陆之用。阶段3：2020年发射火星着陆器并携带一辆火星车，在火星上软着陆。阶段4：成立火星表面观察站、发展飞行器穿梭地球与火星、并且建立火星基地供机械探测器进入。此阶段的最终目标是为将来人类登陆火星提供基础，令人类可在火星观察站中观察火星。探测内容中国未来将进行深空探测，探测太阳系、火星、小行星等，探寻地外生命信息。针对火星的探测任务，主要包括探索火星的生命活动信息，包括火星过去、现在是否存在生命，火星生命生存的条件和环境以及对生命起源和地外生命的探测。针对火星本体的科学研究，将包括对火星磁层、电离层和大气层的探测与环境科学，包括火星的地形、地貌特征与分区，火星表面物质组成与分布，地质特征与构造区划；对于火星内部结构、成分，火星的起源与演化也将进行进一步的研究和探索。欧阳自远表示，在以“为人类社会的持续发展服务”的总目标下，将探讨火星的长期改造与今后大量移民建立人类第二个栖息地的可能性。当前的计划显示，火星的探测将实行轨道器加火星车的联合探测方式，计划将在2020年实现火星的着陆巡视，在2030年实现火星的采样返回。相关文章推荐：得天独厚财富情感与事业持续同步看好的星座近期有翻盘机会的星座记得沉住气哦射手男会很爱双鱼女吗2020运势不会遭遇挫折的星座近期恋情方面浪漫的感觉频频发生的星座奇点星座网，很多女生都会关注的星座知识百科。八字姻缘、八字事业、婚姻运势、财神灵签、情感合盘、看另一半、八字测算、姓名速配、一生运势、复合机会，您还可以在底部在线咨询奇点星座网。

我国火星探测器“天问一号”发射，和其他国家相比，亮点在哪里？

据媒体报道，我国计划在海南文昌航天发射场，发射火星探测器天问一号，此次发射我国的野心很大，想要一次性实现火星环绕，着陆以及巡视，在国际上还没有先例。而这三个目标的难度之高，也超过了任何以往的火星探测器发射。

天问一号

此次我国的火星探测器名叫“天问一号”，来源于我国伟大诗人屈原的楚辞《天问》，寓意是探求科学真理征途漫漫，追求科技不断创新永无止境。此次的图形表示以“九天揽月”为标识。标识中太阳系8大行星依次排列。

其实，不光只有我国的火星探测器天问一号进行发射，阿联酋以及美国也在今年发射火星探测器，而且阿联酋已经发射了。

之所以今年各国扎堆探测火星，是因为今年7-8月属于发射火星探测器的窗口期。火星与地球的距离并不是一成不变的，在距离最远的时候火星与地球的距离大约是4亿多公里；而在距离较近时，只有5500万公里。今年10月火星距离地球的距离最近，尽管此时探测火星耗费的时间以及路程就较小，但人们还是选择7月发射火星探测器，因为此时发射所需要的燃料最少。如果错过了今年，需要26个月才能再次迎来火星发射的窗口期。

火星环绕

由于火星距离地球非常远，所以需要等到来年2月份天问一号才能抵达火星，然后执行第一阶段的任务：火星环绕。

火星环绕就是天问一号围绕着火星公转，就像是火星的人造卫星一样。这其实对天问一号的技术要求特别高。

我们知道，天问一号在抵达火星时，速度非常高，而想要围绕火星环绕，需要在飞到火星附近时，调整自己的速度，以便让自己被火星引力捕捉。

调整速度这件事情在我们看来不难，但实际上探测器上没有人类操作，不能根据人类对周围情况的判断而调速，只能依靠人工猛拍智能。这是因为火星距离地球非常远，而人类控制探测器主要运用的是电磁力，而电磁力传播速度是有上限的，想要从火星将信号传输到地球上，至少需要22.3分钟才能传输给地球（距离较近时），而人类发出指令传输给天问一号，又需要22.3分钟才能传输给天问一号。

由于信号的延迟，使得人类无法直接操作天问一号，只能依靠天问一号系统中的内置计算机计算，以及人类提前计算好的数据来操作，难度非常大。

火星着陆

火星着陆的过程只有7分钟，在航天史上又被称为“恐怖7分钟”，火星探测器的失败率最高的环节就是这一步了，人类历史上一共发射了40多颗探测器，但只有8颗成功登陆并工作。

火星着陆的失败率之所以这么高，是因为火星表面有大气层，但是大气层只有地球的1/10。地球的大气层较为浓密，所以当返回舱降落到地球表面时，使用隔热罩并且用降落伞就可以将返回舱安全着陆。

但是火星不同，由于火星上有大气层，所以在进入火星大气层时会产生高温，需要用隔热罩进行隔热，而隔热罩有重量，会增加探测器的下落速度。然而火星的大气密度不高，所以空气阻力也不大，仅凭降落伞无法将探测器速度降下来，需要用到其他辅助设备，而这些设备也只能依靠人工智能，因为信号的延迟使得人们根本没办法直接枝橡羡控制。

从这里你也看出来了，信号的延迟是阻碍人类探测火星的一大阻力，这也是为什么NASA计划在未来几年要开展载人登陆如扰火星的原因，就是为了人类能实时操作。

火星探测

探测器在着陆时，要考虑到自己的着陆地点，这是因为探测器主要依靠太阳能产生能量，如果降落地点过于复杂，无法接收到太阳能，那么探测器将会因失去能量而罢工。除此之外，过于复杂的地形不利于探测器探测。

火星探测器抵达火星表面后，就会开始探测火星表面的信息，比如：土壤成分，大气成分，水，生物信息以及其他的信息等。此时火星探测器需要把信号传输给地球，但它们不是直接将信号传递给地球，而是在火星上方会有一个环绕器，由它来接受火星探测器的信号，并发射给地球。

总结

在火星探测领域，我国属于后来者，但这并不意味着我国在探索火星领域上的技术是落后的，反而是我国具有后发优势，在探测火星时，可以使用最新科学成果用于探测火星。

我国此次火星探测任务集：环绕、着陆、探测与一身，在人类历史上从来没有国家敢这样做过，如果我国火星探测计划能够成功，这意味着人类在探索火星上又向前走了一大步。