科技知识：“天问一号”火星测探器
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2020年7月23日12时41分，长征五号遥四运载火箭托举着中国火星探测器“天问一号”于中国文昌航天发射场顺利点火升空!。为什么叫天问?有诗言：天何所沓?十二焉分?此诗为屈原所作，内容包罗万象，全诗通篇是对天地、自然和人世等一切事物现象的发问，内容奇绝，故命名为《天问》。我们在利用自然改造自然的过程中，对这个世界同样充满了疑问，我们的追求的探索，无穷尽的谱写新时代的天问，因此，也把这次的火星探测器命名为天问。
天问一号的问是问什么?问地球的过去，问地球的未来。我们要从火星找到地球的答案。火星是太阳系中与地球最相似且距离较近的行星。例如，火星的一天约为24.6小时，与地球十分接近;火星自转轴与公转轨道面倾角约为65°，所以存在四季变化，这也和地球相似;火星大气很稀薄，以二氧化碳为主，压力大约只有地球的1%;虽然火星表面温度平均仅为零下63℃，但夏天阳光直射区域温度可以上升到约20℃，赤道附近的极端温度则有可能达到30℃左右。因此，从全人类的高度讲，探测火星、了解火星的起源和演化，有助于人类进一步认识地球和太阳系的形成和演化，地球的未来变化趋势，促进人类对地球生命乃至太阳系的起源和演化的研究，以及了解人类在宇宙中的地位和最终命运。大量迹象表明，火星以前很可能与目前的地球一样，只是经过几十亿年的演化才变成大气层稀薄、温度较低、水源枯竭等今天这个样子。所以不少天文学家推断，火星可能是地球的未来。因此，深入探测、了解火星，对研究地球的演变，防止它变成人类难以生存的家园具有促进作用。从更长远看，地球将来很有可能会遭受地外星球的撞击而毁灭。因此有些科学家认为可先把火星改造成适合人类居住的第二个家园，然后向火星移民。为此，现在就必须逐渐全面而深入地了解火星才行，为改造火星、建造火星基地奠定基础、做好准备。所以，探测火星意义重大。
人类从20世纪60年代开始截止至今年的6月底，已进行的火星探测任务活动44次，而这44次的探测任务中完全的仅有19次，即使算上部分的，也仅仅只有23次，率约53%。故火星被称为“探测器坟场”。失败的主要原因是火星距离远、环境新，地球和火星都是绕着太阳运行，地球在里圈运行，运行得快;火星在外圈运行，运行得慢。所以，地球与火星之间的距离是变化的，最近的时候有5500万公里，最远的时候在4亿公里以上。这比地球到月球的距离要远100多倍甚至1000倍。由于信号的强度与距离的平方成反比，而火星距地球太遥远，从探测器上发出电波经过几亿千米再传到地球后会十分微弱，再加上宇宙中的噪声，所以很容易把传输信号淹没掉，探测的难度很大。
在此之前我国对火星探测任务则是一片空白，为解决一系列的技术难题，我们多次实验，论证。并使用了我国独立自主研发的多项“黑科技”，纳米气凝胶等。最终确立“天问一号”火星探测的详细流程。该任务的亮点是通过一次发射实现火星环绕、着陆和巡视三项任务，即一次完成“绕着巡”。这在人类火星探测史上是前所未有的。采用这种“一举三得”的探火方式，起点高、效益高，但挑战大，目前只有美国完成过“一举两得”的探火方式。如果了，我国将在深空探测能力上实现跨越式发展，成为世界上第三个在火星着陆、第二个在火星巡视的国家。
（责任编辑：李明）
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