问题

5 月 19 日,祝融号传回火星照片,照片中有哪些值得关注的信息?

回答
2021年5月19日,中国国家航天局公布了由祝融号火星车拍摄的几张火星表面照片,这几张照片都蕴含了非常值得关注的信息,它们不仅是人类探索火星的里程碑,更是在科学研究层面提供了宝贵的数据。下面我将尽量详细地为您解读这些照片中值得关注的信息:

1. 祝融号自身的“自拍”——全景相机拍摄的火星车与火星地貌

核心信息: 这是祝融号火星车在完成着陆和一系列自检后,通过其桅杆上的全景相机(PanCam)拍摄的,展示了祝融号自身及其周围的火星环境。
细节分析:
火星车状态确认: 照片清晰地展示了祝融号火星车本尊。我们可以看到它的车体、太阳能帆板(虽然在火星上光线条件不同于地球,但它们是提供能量的关键)、六个轮子、机械臂以及桅杆上的各种相机和传感器。这直接证明了祝融号成功着陆并处于良好的工作状态,为后续的科学探测奠定了基础。
火星地貌细节: 照片展现了祝融号着陆区——乌托邦平原的真实地貌。我们可以观察到:
地表特征: 地表看起来是相对平坦的,但并非完全光滑。可以看到一些大小不一的岩石散布在地面上,以及细小的沙砾。这些岩石的形态、大小、颜色都可能包含关于该区域地质历史和形成过程的信息。
颜色: 火星表面呈现出标志性的红褐色,这是由于地表广泛分布的氧化铁(铁锈)造成的。但仔细观察,不同区域可能存在微小的颜色差异,这可能暗示着地表物质成分的细微变化。
撞击坑? 在一些照片的背景或边缘,可能会有模糊的撞击坑的轮廓。这些撞击坑的尺寸和分布密度,可以帮助科学家推断该区域的地质年龄,以及过去一段时间内火星遭受小行星或彗星撞击的频率。
光影效果: 照片中的光影关系,可以帮助科学家了解当时火星上的太阳高度角和地形的起伏。例如,岩石的阴影长度可以用来估算岩石的高度或坡度。
技术展示: 拍摄这张“自拍”本身就体现了火星车导航、定位以及相机操作的协同能力,证明了中国在火星探测硬件和软件方面的成熟度。

2. 祝融号与登陆平台分离后的互动——分离到登陆平台的合影

核心信息: 这是祝融号火星车在与着陆平台分离后,由火星车上的相机(可能是全景相机)拍摄的,画面中同时出现了火星车和它刚刚离开的着陆平台。
细节分析:
任务阶段确认: 这张照片直接证明了祝融号成功完成了从着陆平台分离的动作。着陆平台是火星探测任务的第一个关键节点,它将火星车安全地送达火星表面。
着陆平台状态: 同样,我们可以看到着陆平台的结构,它通常包含一个着陆支架、降落伞系统的一部分(可能已经分离)、以及为火星车提供初始通信和启动指令的设备。这有助于评估着陆过程的精确性和平台的稳定性。
相互位置关系: 照片展示了火星车与着陆平台在火星表面的相对位置。这对于理解火星车刚刚完成的移动路径,以及规划后续的行动路线非常重要。
中国火星探测体系的成功: 这张照片的意义不仅仅在于展示火星车本身,更是对中国“一步空间抓取”(一次任务完成环绕、着陆、巡视)火星探测能力的有力证明。着陆平台作为火星车的“摇篮”,它的成功使用是整个任务链的关键一环。

3. 祝融号前进留下的车辙——火星车行驶的证据

核心信息: 照片展示了祝融号火星车在火星表面留下的车辙。
细节分析:
行驶能力证明: 车辙是火星车成功移动的最直接证据。这表明祝融号具备在火星复杂地形上驱动和转向的能力。
地表土壤性质: 车辙的深度、宽度以及土壤被压实的程度,可以提供关于火星表面土壤(或称风化层)的力学性质的重要信息。例如,如果土壤非常松软,车辙会更深;如果土壤比较坚硬,车辙会较浅。这些信息对于理解火星风化层的成分、密实度和稳定性至关重要,也影响着未来火星车的设计和行走策略。
土壤成分初步推断: 被车轮卷起的土壤,其颜色和颗粒大小的变化,可能为分析该区域的土壤成分提供线索。
导航与控制验证: 绘制出清晰且没有严重打滑的车辙,也间接证明了火星车导航和驱动系统的精确控制能力。

4. 远景照片——更广阔的火星景观

核心信息: 如果祝融号还传回了更远距离的观察照片,那么这些照片将展示更广阔的火星景观。
细节分析:
地质构造: 远景照片可能揭示更大的地质特征,如古老的河流三角洲遗迹、撞击盆地边缘、起伏的山丘、平缓的沙丘等。这些宏观地貌特征是研究火星地质演化史和环境变化的重要依据。
大气现象: 远景照片有时可能捕捉到火星大气层中的一些现象,如沙尘暴、云(虽然火星大气稀薄,但可能存在水冰云)的痕迹,甚至日出日落时的特殊颜色。
潜在科学目标区域: 通过远景照片,科学家可以识别出未来可能需要重点探测的区域,例如含有特定矿物迹象的山体、或是看起来有特殊沉积物的平原。
环境对比: 对比不同位置的远景照片,可以了解乌托邦平原不同区域的差异性,从而选择最有科学价值的探测路线。

总结来说,这些照片传递的核心信息是:

中国火星探测任务的巨大成功: “天问一号”任务中的着陆和巡视探测任务均已顺利完成关键步骤。
祝融号火星车的优良状态: 火星车已安全着陆,并具备了行驶和拍摄的能力。
火星地貌的初步认知: 我们得以近距离观察火星表面真实的地貌特征,包括岩石、沙砾、土壤的颜色和分布。
火星车与着陆平台的成功分离: 验证了中国火星探测体系的整体性。
未来探测任务的开端: 这些照片为祝融号后续的科学探测工作提供了基础和方向。

这些照片不仅仅是美丽的图像,更是科学研究的宝贵数据源,它们标志着中国在深空探测领域迈出了重要一步,也为全人类理解火星的奥秘贡献了中国力量。

网友意见

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1、太阳能电池板全部顺利展开。

2、舷梯顺利展开。

3、成像系统正常。

4、右下角看火星车的轮胎,状态正常。

5、能发回图片说明信号中继正常。

6、通信雷达、避障雷达和摄像系统都顺利展开和工作正常。

到目前为止,没有看到明显问题。

相信后继动作也会顺利。

不要跟着外媒疑神疑鬼。

我们第一次在火星着陆,一切都会慎之又慎。

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第一张照片由火星车前避障相机拍摄,正对火星车前进方向。画面中可以看到,坡道机构展开正常,这两个伸杆是已经展开到位的次表层雷达,前进方向地形清晰。

一对避障相机固定安装在火星车前端,使用大视场镜头获取火面图像,辅助火星车完成近距离障碍规避。黑白图像就能满足需求。

还能看到祝融号火星车的脚脚~

第二张照片由导航相机拍摄,镜头指向火星车尾部,画面中看到火星车太阳翼、天线展开正常到位,火星表面纹理清晰,地貌信息丰富。

看到这张彩图后,有小伙伴要问了,太阳翼。天线什么的我都认识,怎么火星车还带了口金边镶嵌的”大锅“?

哈哈,这其实是一种保温装置,名叫集热窗。我们看到的这个叫“集热窗B",A呢?在前面。

在火星上,为了获得更多电能,需要扩大太阳翼的面积,质量会增加。光能转换成电能,效率只有 30%。光能如果直接转化成热能,效率会大幅提高。因此在火星车顶部,前后安装了两台叫做集热窗的设备,有点像双筒望远镜,它可以把太阳能直接吸收,转化成热能。

火星表面成分探测仪是“天问一号”火星车上的主要有效载荷之一,包括舱外的二维指向镜、光学头部、定标样品和舱内的光谱仪和主控等4个单机,结合了主动激光诱导击穿光谱探测(LIBS)和被动短波红外光谱探测技术,同时在原子尺度上和分子尺度上对物质成分开展分析,对着陆区的火星表面元素、矿物和岩石等开展高精度的科学探测,对研究火星的形成、地质的长期演变过程等具有重要的科学意义。主要技术指标和美国Mars2020计划发射的毅力号火星车上的SuperCam载荷相当。

激光诱导击穿光谱技术(LIBS)是一种强有力的物质元素分析方法,尤其适用于恶劣或危险条件下的远距离探测。NASA好奇号火星车上搭载的化学相机(ChemCam)是首台应用于行星探测的LIBS系统,它成功地对火星表面元素组成进行了巡视探测,探测结果有助于我们更好地了解火星表面矿物/岩石的分布甚至是火星地质演化历史。

毅力号火星车也利用了这项技术,也携带了标定板。毅力号火星车上的标定板和定标盘:

这次火星探测,我们与法国建立了双向的数据开放合作。美国的“好奇号”火星探测器上有一台化学相机,安装了一个标准样本。通过法方的牵线搭桥,同样规格的标准样本这次也分别安装在了美国“毅力号”火星车和我国“天问一号”火星车上。

多光谱相机定标盘是啥?祝融号火星车上安装有标准定标盘,可以对相机进行标定,以获取更准确地表面图像和光谱。简单来讲就是让火星车拍出颜色更正的照片。

祝融号火星车现在是个什么状态呢?大家看一下下面这张图就明白了。

结合着发布的图像,是不是就知道火星车现在的姿态了?

看到了吗?地形导航相机有两个,中间有段距离,原理类似人的眼睛,这样两个相机各拍一张照片,组合在一起会有什么效果呢?

我们就能看到裸眼3D的图像了!

看过的朋友都知道那种感觉很爽!

之前制作了嫦娥三号、嫦娥四号的裸眼3D影像,大家可以看看。

注意方法,近视的摘掉眼镜即可。

· 请使用手机(7寸以内)观看,不要用电脑或平板。

· 放松双眼,将手机屏横过来,将手机慢慢靠近眼睛,再逐渐远离,左眼看图片左边,右眼看图片右边,调整到合适的角度和距离,你将会看到三个画面,中间的画面就是立体的。

· 稍后展示的图片要用平行眼观看,不要用交叉眼(对眼)观看,那样会远近不分还会产生眩晕感。

开启平行眼,欣赏不一样的月面美景吧!

坑是坑,辙是辙,要的就是这感觉。

目前,火星车正在开展驶离着陆平台的准备工作,5月22号左右将择机驶上火星表面,开始巡视探测。

和其他地区相比,天问一号着陆的地方还是很平坦的,卫星图上应该很快就能找到。

等天问一号环绕器和MRO的遥感图!

下面这张展示的距离着陆点15km外的地形地貌情况,MRO卫星拍摄。还是非常平坦的。

接下来这张是我猜测的天问一号最终着陆的地方,应该就在那儿附近了。过些天一对比就知道具体落在哪里了。

这种地形,落个着陆器,显而易见。

后续,天问一号环绕器高分、中分相机将对着陆区进行拍摄,美国的MRO也将对着陆区进行拍摄。

公布什么的只是时间问题。耐心等着就是了。

有网友说让祝融号找毅力号玩玩,祝融号:不,俺不去,老远了,离着1800公里呢~

合则两利,斗则俱伤。不要打架哈~

火星路况不好,好奇号火星车的轮子已经破了相了。

好奇号:看看这路况,太难走了,我太难了,看看我的脚丫儿

希望我们的小祝融及玉兔二号保护好自己的脚脚

未来,还会公布着陆区遥感影像图,先打个预防针,由于受多种因素限制,轨道器、环绕器拍摄的高分图片效果就是下面展示的这样。知道落在哪里就行了,不要要求看非常非常清晰的照片


这是MRO拍摄的几个探测器,像图九那样的呈现效果,已经相当不错了。


期待我们的环绕器高分遥感影像也早日传回!

目前,火星车正在开展驶离着陆平台的准备工作,5月22号左右将择机驶上火星表面,开始巡视探测。

期待!

PS:

这种照片看着有些别扭,怎么拉直?

有知道的吗?

求具体方法~ ​​​​

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先狗头保命 ,难得开个玩笑。

我在照片里看出了中国航天人的扎实工作,也看出了中国航天人的言出必行。

我还看出了中国航天专治各种不服的硬实力。

你们怀疑火星探测器没有着陆是不是?我拿出照片,使劲用干货打脸!

你们怀疑着陆照片是PS是不?来来来,美国你卫星多,经过上空拍几张。

还是不服?那全体到过火星表面的设备大家一起来哈皮?找找我们的祝融在哪?

什么什么?那个三哥你不找了?家里有事你先走了?

大家别说我黑我大三哥啊,中国探测器火星着陆成功后,NASA、ESA、俄罗斯、阿联酋等在火星附近有或者有过探测器的国家纷纷祝贺,你们猜哪个国家一声不吭?ISRO,Indian Space Research Organisation,装没看见。

早年聊起火星探测三哥超级自豪:我有曼加里安你有啥?
上月说起火星探测三哥不以为然:你还没着陆牛皮个啥?
昨天谈到火星探测三哥满脸不信:没有照片没有真相啊!
今天想吹火星探测三哥找不到人:家里有事买口罩去了。

如果有人硬要盯着三哥问个真相,三哥会悄悄把你拉到墙角,拿出PAD给你看图看真相:

你看:中国派出了漂亮的祝融小姐,跑到火星上引诱美国的那个特别有毅力的小伙子了!

你愤怒地说: 特么这是 FAKE NEWS啊三哥!

三哥得意地说:对啊,Blather!,你也承认中国登陆火星是Fake news了对不对?

babylonbee.com/news/chi

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且不说照片中有什么信息[1],单单传回照片本身,就是一项了不起的成就。

这一次天问一号入轨火星,祝融号安全软着陆在火星表面,拍下火星照片回传,驶上火星表面,这一系列的成就如果放在世界航天史上论资排辈,大概是这样的:

天问一号于2021年2月10日入轨火星,中国成为世界上第六个拥有火星轨道器的国家或组织,排在中国前面的有美国(1965.7.15,按入轨日期,下同)、俄罗斯/前苏联(1971.11.27)、欧空局(2003.12.25)、印度(2014.9.22)和阿联酋(2021.2.9)。

2021年5月15日祝融号安全软着陆在火星表面,中国由此超越了印度和阿联酋,成为第四个有能力在火星表面放置着陆器的国家或组织,次于俄罗斯/前苏联(1971.12.2)、美国(1976.7.20),以及欧空局/英国(2003.12.25)。

在火星表面着陆仅仅是火星探测的万里长征第一步,能否和地球建立通讯又是一大门槛,前苏联和英国就在这一环节上栽了跟头。在着陆环节拔得头筹的前苏联火星3号着陆器,仅仅在火星表面工作了十数秒便失去联系,先驱转眼间就成了先烈。

2003年12月25日,火星快车号成功入轨火星,火星快车号上除了有轨道器,还有一台由英国研发的火星着陆器,名为小猎犬2号。在入轨6天前的12月19日,火星快车释放了小猎犬2号,着陆器原计划是在12月25日着陆并与轨道器建立通讯,但信号迟迟未出现。随后1个多月科学家尝试了各种办法与小猎犬2号取得联系,但均无功而返。小猎犬2号的失联原因在很长一段时间内一直是一个谜,直到2015年初,有学者通过分析NASA的火星勘测轨道器(MRO)的图片数据发现了小猎犬2号的踪影[2],原来当年小猎犬2号已成功着陆火星,但是由于太阳能板未能完全展开,使得位于太阳能板之下的通信天线无法正常工作,小猎犬2号一直无法与外界建立通讯。

不难看出着陆火星并回传信号乃至图像是一件极富挑战性的事情,2021年5月18日之前,全世界仅有美国做到了,并且成功了多次。而在2021年的5月19日,中国的祝融号火星车也达成了这一成就[3],单就回传图像这一环节本身而言,中国已经来到了世界第二,仅次于美国。

就在昨天(5月22日),祝融号火星车沿着着陆器释放的导轨驶上火星表面并行进了0.522米,这段距离是在纪念这一里程碑时刻,火星上的火星车不再是清一色的「MADE IN USA」[4],在3.3亿千米外的红色星球上,终于有了属于红色中国的印迹[5]

参考

  1. ^ 其实是我不懂,就不班门弄斧了,别的回答也珠玉在前
  2. ^ https://www.nasa.gov/jpl/lost-2003-mars-lander-found-by-mars-reconnaissance-orbiter/
  3. ^ http://www.cnsa.gov.cn/n6758823/n6758838/c6812019/content.html
  4. ^ 此前能在火星上正常工作的火星车有旅居者号(1997)、勇气号&机遇号(2004)、好奇号(2012)以及毅力号(2021)
  5. ^ http://www.cnsa.gov.cn/n6758823/n6758838/c6812041/content.html
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“天问一号”着陆器降落火星,西方网友讲了不少酸话,意思是看不到照片不能说明成功。尽管天问一号团队通过“祝融号”火星车传回的数据证明一切正常,但还是让奉行“眼见为实”的朋友们等得心焦。

4天之后,祝融终于传回了两张照片,清楚地显示着陆器稳稳地落在了火星北部的乌托邦平原,状态良好。这时又有人指出,中国火星车拍照片远不如45年前美国“海盗2号”火星探测器拍得清楚——“这差距不止45年!”

两张火星照片对比

果真如此?

从上面这张对比照片看,一个是黑白另一个是彩色,一个模糊一个清晰,确实能说明问题。45年前,美国的火星探测器能把照片拍这么清楚,难道45年后中国探测器做不到?

要说牛,美国的技术水平也确实牛B。我们都知道在遥远的火星着陆失败的概率高达50%,但就在1975年,美国同时发射了两个火星探测器Viking-1和Viking-2号。Viking是维京人,北欧海盗,因此被称为“海盗号”探测器。美国第一次发射的这两个探测器竟然都成功降落在了火星表面的不同位置,而在此之后,其它国家所有的火星着陆器全部折戟。

卡尔·萨根与海盗号在美国“死亡谷”合影

“海盗1号”探测器在降落火星的第25秒就开始传输第一张黑白照片,4分钟传输完毕;降落后的第二天,它又传回了一张火星彩色照片,这种效率和成功至今没有探测器可以复制。

海盗1号传回的两张图片

“海盗”究竟是怎么做到的?难道当时美国人真的掌握了外星科技?

为了在火星上拍“照片”,NASA耗资2000万美元打造了一款扫描相机,与我们今天所理解的照相技术不同,“海盗号”实际上是一个像素一个像素、一行一行地扫描,再把这些像素点回传到地球形成图像。这种办法是苏联人最先用在金星探测器,美国科学家将其发扬光大了。

海盗号相机扫描和传输原理

“海盗号”拍摄所有画面的垂直分辨率都是512像素,它的扫描仪反光镜每秒钟从上往下扫描5次,扫描仪底部的光敏二极管每次取512个点,将每个点光信号转化为6位代码传给译码器;相机的扫描速率与传输相同,都是16000位/秒,但“海盗号”高增益天线与地球之间的传输速率是250位/秒,因此着陆器拍摄的信息会先存在容量为40M的磁带机上再传回地球。

海盗号图像扫描仪

由于扫描仪每秒钟只能扫描5列,每一列覆盖的角度只有0.04°,因此“海盗号”拍摄图像时要缓慢地转动镜头一列一列地扫过去,它只适合拍摄静止的物体,运动的物体就会变形。如果你拿手机拍摄全景照片就会有同样的感受:周围行走的人要么扭曲,要么变成了两个。好在火星上除了沙尘没什么是活动的,因此“海盗号”传回的照片看起来比较清晰。

早期苏联的相机用的是长焦仪,美国则在1.9米到13.3米之间设计了四个焦段,在这个范围内都能得到比较清晰的图像,既想清楚又要大画面怎么办?那就来回多扫几次,传回地面后再把图像拼贴在一起就成了。今天哈勃太空望远镜拍摄的许多深空照片,其实都是由若干张“马赛克”图片拼贴而成。

海盗2号全景拼贴照片

与后来的火星车以及中国的“祝融号”不同,“海盗号”着陆之后不能移动,它只能观察和研究周围那一小片区域,也有时间一遍一遍地扫描周边的图像,通过时间和季节的变化发现不同。一台花了2000万美元打造的仪器,如果连脚边两米范围内的东西都拍不清楚,那也太说不过去了。

海盗2号着陆腿旁边的石块

你可能会说,时间过去了半个世纪,为什么中国的“祝融号”拍的火星照片还是那么模模糊糊呢?

因为祝融传回来的这两张照片,其主要目的并不是拍火星,而是检查自己的状态,以便开展下一步的行动。当然啦,通过公布照片也让某些别有用心者闭上臭嘴。比如说本文开头天问一号的黑白照片,其实是由祝融号火星车前置避障相机拍摄的,这个相机的用途就是拍摄前方的广角照片,用来判断远方地形和近处的障碍,而这第一张黑白照片主要是给地面控制中心提供参考,以便接下来让火星车通过轨道驶离着陆器。

照片主要检查轨道和前方地形

天问一号传回的第二张彩色照片也是火星车自我检查的一部分,祝融号桅杆上导航相机将镜头焦点对准了火星车背部的太阳能电池板、集热窗B和天线。至于说着陆器下边的火星地面,等祝融号从着陆器坡道下来之后,有得是时间慢慢观察研究。

这是火星车的自检照片

都说“外行看热闹,内行看门道”,作为一名吃瓜群众,咱们关心的是火星上到底好不好看,壮不壮观,有哪些新发现。而对于科学家团队来说,国家花了那么多钱制造出这台科学设备并且把它发射到火星上,他们需要让这台设备发挥出最大的科学价值。祝融号上并不缺高分辨率的相机,并且今天的相机与45年前完全是天壤之别。祝融号的微成像相机能拍摄900纳米的细节,激光诱导击穿光谱仪能分辨240纳米的微小成分,这些不仅“海盗”做不到,就连美国新发射的“毅力号”火星车也难以企及。

总之,作为一个火星的新“客人”,祝融号已经做得很好,接下来它一定会有更多更惊艳的科学发现,咱们只需要及时送上掌声就行了。

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修正了下,舒服多啦!

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美的让人泪目!

值得关注的信息有:

1、祝融号火星车,目前的导航地形相机着陆点环境感知、X频段对地通信、UHF频段器间中继通信,下传着陆点图像和遥测数据等功能测试正常,除了这次传送的图像以外,陆续会有更多图像和自身信息回传,为地面进行祝融车的出山、行走,提供判据!让我们期待这一天的来临!

2、环绕器,中继轨道正确,周期8.2小时(每天绕火星2.927128圈),近火点约3千六百公里,远火点约一万五千公里,近火点高度约260公里。现在正处在一个1/3火星恒星日轨道(见图1)。火面轨迹看起来像三个八字形,其中一个或二个轨迹会经过祝融着陆点上空,就可以继续传输数据的。后续还会精准轨道调整,以便每天都能在环绕器和着陆器/祝融号之间实现最佳对准角度和最佳通信效果。

总之,大家翘首以盼的照片视频都来了,说明天问一号环绕器、着陆器+祝融号,状态良好。

祝融号火星车正处在开展驶离着陆器的紧张准备工作中,将择机驶上火星表面,开始巡视探测。

那时候,会更加的幸福!

中国航天赞!

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心里的石头终于落地了,是不是同样的感受? 还担心是不是摔坏了

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这几天每天每隔几小时刷一刷新闻,终于等到了火星图片。作为一个做控制的,这就是终极目标。希望将来选一张作教材的封面。

牛B!!

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放心了。


G2站住了。站稳还需继续努力。

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冷知识。

在某贴吧你要是发这两张照片,那么你会被上一份大套餐的。

冷知识2。

今晚凌晨一点,天舟二号要去和天宫对接了。

当然我知道你们都是大猪蹄子。

今晚的发射才不关注。

所以,下个月的神舟十二,你们该不会也……(doge)

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更新,新图来了

现在有分析,有数据,有图(图均源自微博),还有酸中国航天不行的,那就是纯杠,让子弹多飞一会,中国航天绝不让人失望,牛逼!!!!!!

文末给出了一些值得一看的技术论文,感兴趣可以去看一看

第一次任务全面开花,直接绕落巡,就问还有谁?老美再牛逼它也没这么干过,就问还有谁?再给中国航天一些时间,我们会做的更好,中国nb!!!!!中国航天无敌!!!!

看一下天问一号轨道器现在给祝融号中继回传信息的轨道,它是怎么来的?

接下来介绍一下上面是怎么来的:

首先来介绍一下轨道要素,轨道要素又称为轨道根数,通过它们可以确定轨道平面在空间中的方位,轨道在轨道平面中的方位,轨道的形状和航天器在轨道上的位置,它共有6个,即轨道半长轴a,偏心率e,真近角 ,轨道倾角 ,升交点或降交点精度 ,近心点角距 。

星下点是指航天器与地心连线和地面的交点,星下点轨迹则是航天器的运动使星下点在地面形成的连续曲线。

如下图,将c点视为航天器在任意时刻的位置,那么星下点轨迹可以用下图来确定。

设火星在某时刻静止时星下点的位置为 ,那么根据 , 和 就有:

就有:

同样利用几何关系可以有:

这样航天器星下点对应的经纬度就得到了。

但是火星在自转,因此 会变化,设 时刻(如入轨点或者某计算点)对应的升交点坐标为 ,其后任意时刻 的升交点经度为:

式中 为火星的自转角速度,这样上面修正一下:

卫星连续两次通过升交点称为卫星运行一圈。

对于卫星轨道周期为T,火星自转会使升交点移动。如果存在互质数A和B,那么,即T、A、B之间会有关系。

A就是为实现星下点轨迹重复所需的最少圈数,B就是相应的恒星日数。

A= 1时,轨道就称为回归轨道, 时,星下点轨迹会在间隔A恒星日后重复,即为准回归轨道。

星下点附近一定宽度内的区域都是可观测区,即由航天器上观察地面的区域和地上可以观测航天器的地域。

从上面的公式可以看出,星下点轨迹可达到的南北半球的极限范围是纬度 等于航天器的轨道倾角 或 。

下图是在倾角为60 ,周期为3 h的圆轨道上相对于地球运行的航天器的星下点轨迹,地球静止时为虚线:

那么如果轨道倾角为零呢?

这样轨道平面将和赤道平面重合,航天器环绕火星飞行的角速度将与火星自转角速度相同,其星下点会一直处于赤道上某处,相对火星静止。成为火星的同步卫星。

如果同步轨道倾角产生误差,为某一不为零的小角度,而其他参数准确时,则星下点轨迹变成下图,星下点每天以定轨点为中心南北振荡一次,振幅为倾角误差 ,走一个8字形轨迹:

祝融号已经驶离着陆平台,踏上火星表面,要大展拳脚了

祝融号即将驶离着陆器平台,踏上火星

图源微博

出了新视频,把b站国旗展开这一段剪出来了,侵权删除,要是能回传这段实拍就好了

源自b站火星车官方账号,侵删 https://www.zhihu.com/video/1379117938801188865


蟹形运动 https://www.zhihu.com/video/1379122687030304768


尺蠖运动 https://www.zhihu.com/video/1379123786814394368


着陆点地表环境

有人说上图曲度大,推荐参考文献:冈萨雷斯,数字图像信号处理第三版,还有好多大佬科普过单反相机的这种现象。

祝融号自拍
环绕器与着陆器分离视角一
环绕器与着陆器分离视角二

加一张,国外航天迷也按耐不住了,截图自大佬微博:

祝融号与毅力号搭载的直升机互动(很明显大佬p的嘛,两器相隔1800公里左右呢)

p这几张图的本尊 @aksp酱 就在评论区,我再引用一下哈:

为啥要这么p,这个区域是祝融号的集热区,就是收集太阳热量的位置,可以说相当形象了:

集热窗图(图源网络)

全一点的技术帖子看这个:

大家对技术感兴趣可以去看上图大佬的微博还有Vony7大佬的微博,他们都在很认真的讲原理,我搬运的话不太尊重大佬写那么多。

希望大家关注一下技术,这样直接拿公式和原理甩杠精的脸,原理和数学公式骗不了看得懂的人。

关注技术可以看看这些论文:

天问一号着陆器EDL过程论文:

[1] 陈正. 火星EDL动力学建模与制导控制方法研究[D].哈尔滨工业大学,2020.

祝融号的图像存储及传输方式:

[2] 徐勇,贾阳,郭坚,等.火星车图像压缩存储系统与关键算法设计[J].深空探测学报(中英文),2020,7(05):458-465.

​祝融号上的标定板文献:

[3] 张宝明,等. 中国首次火星探测任务火星车有效载荷定标试验[J].深空探测学报(中英文),2020,7(05):481-488.

[4] 蔡婷妮,等. 火星车载激光诱导击穿光谱仪(MarsCoDe)在轨定标样品选取研究[J].光谱学与光谱分析,2019,39(05):1623-1629.

祝融号的移动系统:

[5] 郑军强. 六轮摇臂式火星车轮-步复合移动系统及蠕动爬行策略研究[D].哈尔滨工业大学,2019.

[6]杨怀广. 面向多运动工况的主动悬架火星车建模及仿真技术研究[D].哈尔滨工业大学,2020.

天问一号任务基本情况:

[7] 耿言,周继时,李莎,等. 我国首次火星探测任务[J]. 深空探测学报,2018,5(5):399-405.

[8] 吴伟仁, 李海涛, 李赞, 等. 中国深空测控网现状与展望. 中国科学: 信息科学, 2020, 50: 87–108, doi: 10.1360/ SSI-2019-0242

[9] Ye P J, Sun Z Z, Rao W, et al. Mission overview and key technologies of the first Mars probe of China. Sci China Tech Sci, 2017, 60: 649–557, doi: 10.1007/s11431-016-9035-5

[10] Wan, W. X., Wang, C., Li, C. L., & Wei, Y. (2020). China’s first mission to Mars. Nature Astronomy, 4(7), 721-721.​

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