天问一号飞行里程突破4亿公里 最新进程

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天问一号探测器已在太空中飞行了超过200个小时，距离地球已经超过300万公里，各系统状态良好。3000N发动机工作了20秒钟，顺利完成第一次轨道中途修正，继续飞向火星。那么有人问，天问一号是否是至今我们发射的距离地球飞行距离最远的一颗航天器呢？其实不是，300万公里的距离，早在8年前就已经被打破。到目前距离地球最远的航天器其实是嫦娥2号。嫦娥2号是嫦娥1号任务的备份。嫦娥1号发射成功，首次环绕月球飞行。因为轨道控制精准。到最终完成所有任务，有控坠落到月球表面，仍然有相当的剩余燃料。这样直接坠毁实在太可惜。于是嫦娥2号在完成类似的绕月 探索 任务后，就直接利用剩余的燃料，再加速脱离了月球和地月系统的引力。进入行星际空间，成了一颗人造小行星。

2012 年12 月13日，发射2年之后，在距离地球700万公里外，嫦娥2号与4179号小行星图塔提斯Toutatis的轨道近距离交汇。嫦娥2号的太阳翼监视相机获取了图塔提斯小行星的完整系列影像。完成了对4179号小行星在国际上的首次近距离的光学成像探测。图塔提斯小行星是少数轨道距离地球最近时在150万公里级别，而体量又较大的少数小行星之一，对地球有一定的危险性。其长轴最长有4.26公里。虽然这颗小行星早在1934年就被发现，但是因为距离较远，曾经跟丢了几十年，直到1989年才再次“找到”。并且一直没有被准确成像过。嫦娥2号是在全球第一次在极近距离拍摄到图塔提斯小行星的准确影像，最近时两者只有3.2公里。可以直接计算其体量和看清其外形像一个长土豆或者田七。因此瀚海狼山（匈奴狼山）认为，这是嫦娥2号探测月球之外附带的重大成果。

属于圆满完成了扩展与再拓展试验任务。其实嫦娥2号和图塔提斯的轨道近距离交汇和拍摄对方，本身就是提前设计好的，因此并不算是“偶遇”，而本身就是嫦娥2号探测任务拓展延伸的一部分。在这个任务很好的完成后，嫦娥2号的本职任务已经全部圆满完成。此后嫦娥2号就开始继续远离地球的小行星之旅。在2013年从1000万公里一直突破到6000万公里，而到了2014年夏季，距离地球已经超过1亿公里。期间嫦娥2号状态一直良好，太阳翼正常发电。不断刷新距地飞行距离，同时考核探测器的寿命及自主控制与管理能力，并协同新建深空测控站开展行星际测控通信试验。嫦娥2号距离地球最远时。将和地球形成在太阳各自两端的局面。地球距离太阳的平均距离是1.5亿公里。那么另外一端的物体距地球就是3亿公里。而嫦娥2号的轨道比较椭圆。因此距离地球最远时高达4亿公里。是目前国内最远的记录。当然嫦娥2号每隔大约8到9年还会回归地球附近一次。

有人说既然可以飞这么远，为何当初不直接利用嫦娥2号探测金星、火星甚至木星。其实嫦娥2号只是一个不大的探测器。脱离月球引力后，燃料已经消耗的差不多。上面的设备也不适合探测大行星。再说当初还没有建设完成地面的深空测控系统。探测大行星是系统大工程，不是仅仅一个嫦娥2号探测器就能包揽一切。目前的最远世界纪录是旅行者1号保持，与地球之间的距离已经达到了217亿公里，已经快突破太阳系的边缘。要破这个记录很难，因为旅行者1号还在不断的往太阳系之外飞行。天问一号今后将长期围绕火星工作。火星和地球的最远距离超过5亿公里。因此今后天问一号将打破嫦娥2号的最远记录。其实还有一个发射物，早就“偷偷的”瞄准好了“全国或者亚洲最远”的新记录。这就是运送天问一号进入地火转移轨道的长5遥4的第二级。他其实一直就跟在天问一号的身后飞行。因为不是可控探测器，没有天问一号的火星轨道刹车系统。最终肯定要越过火星轨道。这位虽然不说话也不发射信号。但是大有可能突破最远5.5亿公里的极限。

地球到火星的距离要飞多久

随着嫦娥五号成功探月归来， 我国的?火星计划?也在有条不紊地向前推进。题主所说的?天问一号?就是咱们的火星探测器。根据计划，天问一号火星探测器预计将于 2 月 10 日左右进行关键 ?刹车?，天问一号如果?刹车?成功的话必将成为我国航天的一大突破，这个答案肯定是毋庸置疑。

一、先介绍下天问一号火星探测器?刹车?的背景

天问一号?是在2020年7月23日中午时分成功发射，当时发射采用的长征5号遥4火箭，能够将6吨的载荷送入霍曼地火转移轨道。?天问一号?总质量为5吨多，美国宇航局的好奇号火星车大约在1吨左右，连同着陆装置?天空起重机?的质量也不超过5吨，可以说中美的火星探测在火箭硬件条件上是并驾齐驱。截至 2021年1 月 3 日 ，?天问一号?探测器已经在轨飞行 163 天，飞行里程突破 4 亿公里，距离火星约 830 万公里。虽然看上去离火星还很遥远，但是?天问一号?探测器的速度非常快，目前基本上稳定在22千米左右（每秒）。按计划?天问一号?火星探测器将在2月中旬实施关键?刹车?，进入环火轨道，准备着陆火星。?天问一号?火星探测器?刹车?官方说法叫近火制动，意即在临近火星的位置减速，使自己被火星引力捕获，成为火星卫星，完成实现对火星的 ?绕、着、巡?。

当然，航天器的刹车是不同于一般的汽车、自行车等地面交通工具的刹车，只要拉下手闸，轻轻松松就可以实施制动。航天器的刹车是一项非常高精尖的空天科技，目前掌握这项技术的国家和组织并不多。

二、航天器?刹车?这门技术到底哪家强？

人类探测火星将近有60年的历史，对火星的探测活动有近五十余次，但大部分都以失败告终，成功率仅45%左右。现在真正完成对火星探测的国家或者组织只有四个，美国、俄罗斯（前苏联）、欧盟、印度。虽然这4家都成功将自己的探测器送至火星。但是航天器?刹车?这门技术只有美国、俄罗斯和印度这3家掌握，因为欧盟的探测器是由俄罗斯火箭发射升空的。航天器?刹车?这门技术到底哪家强？肯定是美国。

1975年，美国发射了海盗1号与海盗2号探测器。海盗1号于1976年7月20日在火星成功着陆。1971年底，火星2号与3号探测器陆续发射并成功进入火星轨道，火星2号轨道器向地球传回了大量数据，其携带的登陆器也成为人类第一个到达火星表面的人造物体。火星3号登陆器成功登陆火星，成为了有史以来第一个成功在火星表面着陆的探测器。

此后，美国又发射了勇气号、机遇号 、凤凰号、好奇号等探测器。美国的航天技术不仅官方实力强大，而且私人公司实力同样厉害，比如大家熟知的?钢铁侠?马斯克就在2018年花费1亿美元将他自己的一辆红色跑车通过火箭发射飞向火星。

印度在人们的印象中，似乎没什么高科技，但是他们的火星计划启动于2012年8月。在2013年11月5日，印度?曼加里安?火星探测器从印度萨迪什亚万发射场成功发射升空，2014年9月24日上午10点30分左右成功进入火星轨道。印度从宣布启动火星计划到成功发射探测器进入火星轨道，仅仅用了两年零一个月。相比之下，我国的火星计划有些落后，目前正在紧追慢赶当中。当然，火星计划并不是百米冲刺，而是一场马拉松，起跑线并不能决定输赢。

三、?天问一号?的刹车难度到底有多大？

上文已经提到?天问一号?探测器总重约 5 吨，由环绕器和着陆巡视器组成，着陆巡视器主要包括进入舱和火星车。这么大的体量，相对于中国探月工程三期发射的月球探测器嫦娥五号，?天问一号?此次近火制动将困难得多，可以说刹车难度系数非常大。

首先是地球到月球的距离跟地球到火星的距离比起来差距得太大。地球到月球的距离约是38万公里，而火星是与地球相邻的一颗行星，虽然说相邻，但实际上地球与火星的距离并不小，由于环绕太阳的轨道半径不一样，因此地球与火星的距离时近时远，当地球与火星分别位于太阳的两侧时距离最远，达到4亿公里，而最近的时候也有5600万公里，相当于地月距离的147倍，这个距离即使是光也要传播将近180秒。因此，这么长的距离对于控制信号的传输是一个巨大的挑战。

其次，由于受限于距离，地球与飞向火星的?天问一号?的通信时延较长，地面控制中心无法实时控制， 因此将由探测器将自己判断并自动 ?刹车?。也就是说，地面科学家们提前预判各种数据之后，精密分析将各种数据输入完成，但是最终的控制将由探测器自主完成，相当于?人工智能?的最高级别，而且具体完成情况，我们只能在近 1 小时后才能得知。

最后，还有一个难点就是，?天问一号?探测器刹车制动机会只有一次。因为随着脱离日心引力的影响，天问一号的飞行速度会越来越快，地球与火星之间的距离是在不断变化的，那么探测器的燃料会越来越少，如果没有在这个最佳时期 ?精准制动?，那么任务就会失败。

综上分析，?天问一号?火星探测器刹车成功的话，代表中国航空航天技术更上一个台阶，必将成为中国航天史上的一大突破。当然，我们也要理性看待这件事，从各航天强国发展火星计划的历程中可以看到，火星计划充满挑战，遭遇失败在所难免，最重要是做到胜不骄，败不馁。亲爱的小伙伴们，你们觉得呢？

5500万公里至4亿公里，6到9个月。根据查询爱问教育显示，火星离地球之间的最近距离约为5500万公里，最远距离则超过4亿公里。航天器需要飞行6到9个月，以天问一号举例，从地球到火星需要用7个月，整个飞行过程从火箭发射开始。

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