퍼서비어런스(Perseverance)가 화성에 성공적으로 착륙했습니다.

미국의 인내 탐사선이 화성에 성공적으로 착륙한 이유는 무엇입니까?

2020년 7월 30일, 퍼서비어런스 로버는 모든 발사 및 궤도 단계를 성공적으로 완료하고 화성을 향해 이동하기 시작했습니다.

이전에는 '인내' 발사체 아틀라스 V 541이 잦은 문제로 발사 시기가 7월 20일, 22일로 연기됐고, 결국 7월 30일로 연기됐다.

화성과 지구는 모두 서로 다른 주기로 태양을 중심으로 회전하고, 그 사이의 위치와 거리가 다르기 때문에 미국 자체도 화성 발사 시기를 따라잡지 못할까 조금 걱정하고 있습니다. 그것들은 끊임없이 변화하고 있으며, 화성 탐사선은 일반적으로 운세를 사용합니다. 호만 이동 궤도(또는 호만 이동 궤도)는 우주선의 궤도를 타원형으로 변환하는 방법입니다. 낮은 궤도(지구 궤도)와 높은 고도 궤도와는 다른 궤도(화성 궤도)가 모두 교차합니다.

지구가 호만 전이 궤도의 근일점으로 이동하면 우주선이 발사되기 시작하고 저궤도 밖으로 가속되며, 화성이 호만 전이 궤도의 원일점으로 이동하면 우주선은 이동을 시작하고 고궤도로 가속됩니다. 이런 방식으로 화성 탐사선은 여행 중에 두 번의 엔진 추력만 필요하므로 상대적으로 연료가 절약됩니다.

비행기는 호만 이동 궤도의 원일점에서 정확히 화성을 만나 화성의 중력에 포착될 수 있도록 정확한 시간 내에 발사되어야 합니다. 화성 발사 시기를 놓치면 다음 기회를 기다려야 합니다.

올해 윈도우 기간에는 아랍에미리트의 '희망'이 선두를 차지했고, 중국의 '천문 1호'가 뒤를 이었고, 미국의 '인내'가 윈도우 끝까지 따라잡았다. 기간. 인류 우주비행 역사상 3개국이 화성 탐사 임무를 시작한 것은 이번이 드문 일이다.

천문 1호보다 늦게 발사됐지만, 퍼서비어런스가 천문 1호보다 3개월 먼저 화성에 착륙한 이유는 무엇일까. 실제로 두 사람이 수행하는 우주임무와 관련해 중국은 한 번의 발사로 궤도, 착륙, 순찰(탐사) 등 3개 탐지 목표를 동시에 완료하게 된다.

궤도: 탐지를 위해 화성 궤도를 돌고 착륙: 고정된 위치에서 지상 탐지를 위해 착륙선이 화성 표면에 부드럽게 착륙합니다. 화성 표면의 고정 위치.

미국은 화성 탐사를 위해 22차례의 임무를 수행했지만 그 중 8차례가 화성 착륙에 성공했지만 지금까지 바이킹 1호, 바이킹 2호, 패스파인더, 패스파인더 등 8차례의 탐사선이 화성 착륙에 성공했다. , Spirit, Phoenix, Curiosity 및 InSight는 모두 미국에서 개발되었습니다. 그러나 미국은 단일 탐사선으로 궤도, 착륙, 순찰(탐사)이라는 세 가지 탐지 목표를 동시에 완료하려고 시도한 적이 없습니다.

이번 미국 퍼서비어런스호도 직접 착륙 임무를 수행하고 있어 화성 궤도 도달 후 착륙 기회를 선택하고, 중국 천원 1호도 궤도 탐지 임무를 수행할 예정이다.

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Tianwen-1 궤도선(궤도선)은 화성 주위를 공전하는 동안 막대한 데이터를 수집하여 화성의 자기장, 대기, 중력장, 물, 얕은 토양 등에 대한 포괄적인 연구를 제공할 수 있습니다. 화성에 대한 지식을 풍부하게 합니다.

중국은 화성 바로 뒤에서 분리하는 유럽식 화성 착륙 접근 방식을 따르지 않았으며, 착륙 부분이 화성 주변 궤도에 진입하지 않으면 화성 압력을 크게 줄일 수 있다. 궤도선의 제동과 궤도 변경으로 인해 궤도선이 화성에 착륙하는 것을 허용하지 않게 되었고, 남은 선택 기간이 너무 짧아서 결국 착륙이 실패했습니다.

그래서 천원 1호의 세 부분(착륙선, 탐사선, 궤도선)은 전체적으로 화성 주위의 큰 타원형 궤도에 진입하게 되며, 최소한 더 많은 추진제를 소비하는 원형 궤도를 추구하게 되어 최대화하게 됩니다. 이러한 방식으로 앞으로 2개월 이상 동안 궤도선은 7개의 페이로드를 사용하여 화성 표면의 상태를 주의 깊게 연구하고 착륙 지점과 최적의 착륙 창을 반복적으로 확인하여 더 정확하게 수행할 것입니다. 좋은 보안 랜더는 더 나은 로그인을 할 수 있습니다. 또한, 궤도선은 화성 표면에 착륙하는 착륙선과 탐사선에 서비스를 제공하는 중요한 신호 중계 역할도 할 수 있습니다.

중국의 텐웬 1호가 퍼서비어런스보다 화성에 늦게 착륙한 이유이기도 하다.

이번 퍼서비어런스 로버는 무인헬기뿐 아니라 총 23대의 카메라, 화성산소생산 실험장치 등을 탑재해 자금을 태울 뿐 아니라 무게도 놀랍다. 이 화성 탐사선은 무게가 1,025kg, 길이가 3m, 너비가 2.7m, 높이가 2.2m입니다. 화성탐사 역사상 가장 비싸고 복잡한 화성탐사로버라고 할 수 있죠!

너무 무겁기 때문에 착륙 방법도 다소 특별합니다. '공중 크레인' 기술이라고 합니다.

방열판과 낙하산이 속도를 늦추게 됩니다. 궁금하시죠? 속도. 그런 다음 방열판을 버리고 고도 1,500m에서 낙하산에서 분리되어 하강 단계 바닥에 로버를 부착한 상태로 하강 단계에서 8개의 로켓 엔진을 가동하고 로버를 나선형으로 아래로 운반합니다. 그런 다음 "공중 크레인"이 나타났습니다. 하강 단계가 밧줄을 낮추고 로버를 천천히 땅으로 낮추는 동시에 바퀴와 버텀 브래킷이 펼쳐지고 마침내 바퀴가 땅에 안전하게 닿았습니다. 큐리오시티는 모선에 연결된 밧줄을 끊었고, 하강 단계는 비스듬히 기울어져 탐사선을 떠나 연료가 떨어져 땅에 추락할 때까지 수백 미터 떨어진 곳으로 빠르게 날아갔습니다.

간단히 말하면 부르즈 칼리파에서 자동차를 주차 공간에 손상 없이 정확하게 던지는 것과 같습니다. 난이도는 짐작할 수 있습니다.

'천문 1호' 탐사선의 주요 부분에 구성된 착륙 다리로 볼 때 '천문 1호'는 그다지 무겁지 않기 때문에 중국은 보다 성숙한 '조심스러운' 다리 확장형을 선택했습니다. 착륙 다리가 장착된 탐사선인 착륙은 일반적으로 역추력 엔진도 갖추고 있습니다. 일반인의 용어로는 땅을 향해 분사하면서 조심스럽게 다리를 땅에 대는 것을 의미합니다. 이 착륙 방법은 정확도가 가장 높으며 미리 정해진 위치에 정확하게 연착륙할 수 있습니다. 특히 대규모 탐사선이 달과 화성에 착륙하고 달 탐사선과 화성 탐사선을 방출해야 하는 경우 우주 탐사선에 가장 널리 사용됩니다. 대부분 이 방법을 사용합니다.

중국 화성 탐사선***에는 5가지 주요 과학적 목표가 있습니다. (1) 화성의 형태와 지질 구조를 지도화합니다. (2) 화성 표면의 토양 특성과 얼음 분포를 조사합니다. 3) 화성 표면의 물질 구성을 분석합니다. (4) 전리층과 화성 표면 기후 및 환경 특성을 측정합니다. (5) 화성의 물리적 장(전자기장, 중력장)과 내부 구조를 탐색합니다. .

Perseverance의 난이도는 상대적으로 높습니다. 즉, 1. 화성 생명체 탐지 2. 후속 임무를 준비하기 위해 화성 토양 수집 3. 화성 유인 착륙 준비를 위해 화성에서 산소 준비 준비합니다.

무슨 일이 있어도 올해 발사된 화성 탐사선이 성공적으로 임무를 완수하길 바란다.