十三年前寄人篱下,七年前败给印度,看“天问一号”卧薪尝胆之路

十三年前寄人篱下,七年前败给印度,看“天问一号”卧薪尝胆之路

首页体育竞技印度GTO更新时间:2024-10-20

今天(2020.07.23)中午12:41,我国首次独立自主实施的火星探测任务“天问一号”在海南文昌卫星发射场由长征五号遥四火箭执行发射,火箭顺利将探测器送入地火转移轨道,器箭正常分离,发射任务取得圆满成功!

此次成功,标志着任务成功迈出了火星之旅的第一步,在随后7个月5亿公里的漫长旅程后,“天问一号”将代表中国首次抵达火星!

成功并非一蹴而就,中国在火星探测之路上,曾经历过惨痛失败。周润发扮演的小马哥在《英雄本色》中有一句经典的台词:“我等了三年,就是要等一个机会,我要争一口气,不是想证明我了不起。我是要告诉人家,我失去的东西一定要拿回来!”

小马哥等了三年,而“天问一号”等了整整十三年!

十三年前的萤火一号,为何不自己发射?

“天问一号”其实并非中国第一次开展火星探测工作,早在2007年,我国就正式立项了第一个火星探测器,命名为“萤火一号”

萤火一号概念图

但在当时,我国独立实施火星探测的能力(或时机)并不成熟:

  1. 首先,当时运载能力最大的长征三号乙火箭(GTO轨道运力5.5吨,曾将约3.8吨的嫦娥三号/四号送入地月转移轨道),虽然具备一定地火转移轨道的运载能力(笔者估计应有2吨左右),但是扣除探测器自身结构、燃料等重量后,可携带的有效载荷重量将非常有限(印度约1.3吨的曼加里安号探测器有效载荷重量仅15kg)。
  2. 其次,中国当时在深空测控能力方面严重不足;在“探月一期”时,刚刚利用早期的航天测控网完成40万公里的测控能力,而火星离我们最远将达到4亿公里,还有99.9%的差距
  3. 最后,贸然独自发射火星探测器也不符合我国在深空探测发展战略中制定的“由近及远、由易到难、循序渐进”原则。

按当时条件,我国制定了优先探月的发展战略

寄人篱下,哑巴吃黄连

综合考量上述因素后,“萤火一号”不得已采取了“寄人篱下”的方式:搭载于俄罗斯“福布斯-土壤号”探测器、由俄罗斯“天顶号”运载火箭负责发射。

福布斯-土壤号/萤火一号 组合体

但是万万没有想到,此次合作,让中国人连吃好几次哑巴亏!

  1. 首先,俄罗斯提出了极其苛刻的进度要求:在23个月内完成产品研制!在中俄首次如此高级别的航天合作中,为了不给中国人丢脸,中方团队咬紧了牙关、付出了常人难以想象的努力,按时完成了任务!
  2. 其次,当中国把“萤火一号”送至俄方准备发射时,俄罗斯突然宣布:因“福布斯-土壤号”进度原因,推迟发射!中国研制人员两年来披星戴月、紧赶慢赶,最后却被“放了个大鸽子”。
  3. 最后,2011年“萤火一号”发射升空,但万分可惜的是,俄罗斯这次直接把萤火一号打没了……由于“福布斯-土壤号”软件错误,未能给予上面级火箭正确指令,导致发动机点火错误,未能进入正确轨道。萤火一号最终带着创造者们的青春、汗水、荣耀、痛苦,冲入大气层烧毁,残骸坠入了太平洋
七年前,印度抓住时机,夺取亚洲火星探测头把交椅

“萤火一号”失利后,印度发现了夺取“亚洲火星探测”头把交椅的机会。印度航天长期以来,一直与中国航天暗中较劲,但是在卫星、探月、载人航天等各个方面都没有夺得过亚洲第一,载人航天领域甚至还是空白,所以非常急迫地想要抓住这次机会。

为此,印度采取了最简化的方案、最快速的进度、最节约的预算,在2013年11月完成了“曼加里安号”的发射,2014年9月成功抵达火星。该任务也使印度成为亚洲首个,继美国、俄罗斯和欧盟之后全球第4个依靠自主研发实现火星探测的国家,也是全世界唯一一个首次火星探测任务就成功的国家。在争取政治意义的目的上,印度如愿以偿,将中国暂时地甩在身后!

印度曼加里安号

卧薪尝胆,“天问一号”逆袭!

虽然吃了“亲密战友”俄罗斯的哑巴亏,又被印度暂时领先,但是中国在深空探测的道路上并没有乱了阵脚,而是按部就班地跨出坚实的每一步。

1)首先,解决运载能力的问题:长征五号、横空出世!

长征五号自2006年即开始工程研制,历经十年磨砺,于2016年完成首飞,首飞过程虽说一波三折但总算完成任务。但不料在2017年第二发发射时,遭遇重大失利,随后陷入了长达两年多的故障分析和归零工作,最终查明故障原因是芯一级YF-77发动机的一个零件结构强壮性问题。

故障整改后,长征五号遥三火箭整装待发

长征五号经历失败后,王者归来!

2019年12月27日,长征五号终于圆满完成第三发发射试验,火箭总体方案、技术状态、故障改进措施等得到全面验证。

至此,长征五号终于“凤凰涅槃、王者归来”,在今天又一次获得成功:将“天问一号”探测器顺利送入地火转移轨道!

长征五号遥四火箭,载着天问一号缓缓升空

2)其次,解决深空测控能力的问题:全球布网!

伴随着探月工程 “绕、落、 回” 三步走的战略,我国深空测控网逐步成型:

  1. 探月一期,利用早期能力有限的航天测控网完成40万公里测控技术的突破;
  2. 探月二期,建设了国内两个深空测控站,初步具备了独立实施深空探测任务测控支持的能力;
  3. 探月三期,建设了位于南美洲的第3个深空测控站,从而形成了全球布局功能体系完备的深空测控网。

全球主要深空测控站布局

目前,在全球布局的中国深空测控网包括中国西北部喀什地区35m深空站、中国东北部佳木斯地区66m深空站和位于南美洲阿根廷西部内乌肯省萨帕拉地区的35m深空站。

2013年建成的喀什深空站,35m口径天线

2013年建成的佳木斯深空站,66m口径天线

2017年建成的阿根廷深空站,35m口径天线

如今,这已是目前世界上功能完备、全球布局的三大深空测控网之一,完全具备火星探测器的深空测控能力!

今天,中国终于叩开了火星探测的大门,勇敢地迈出了第一步!

“天问一号”任务虽然起步晚,但起点高、难度大,直接瞄准当前世界最先进水平:在国际上首次通过一次发射即实现火星环绕、着陆、巡视探测。此次任务若成功,我国将成为世界上第二个独立掌握火星着陆巡视探测技术的国家!

在漫长的7个月、5亿公里的旅程后,天问一号将代表中国踏上火星的第一步!让我们共同期待!

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