火星探测器|值得骄傲！原来天问一号是有史以来探测火星吨位最大的人造物体吨位

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有人发现，最近国际上连续发射成功的3个火星探测器，天问一号似乎是飞行速度“最慢”的一个。因为具体数据是：阿联酋方面在4岛发射的希望号火星探测器。已经升空25天又14个小时，目前距离地球803万公里，距离火星7850万公里。领先天问一号190万公里；目前相对地球的速度是每小时飞行12576公里；而发射日期最晚的美国的火星2020探测器，已升空15天；目前距离地球500万公里；目前距离火星8119万公里，相对地球的飞行速度是每小时13175公里。而天问一号已经升空22天零7小时；目前距离地球674万公里，距离火星7928万公里。领先美国的火星2020有192万公里。相对地球的速度是每小时11053公里。可见目前3个火星探测器是前后脚的状态；相互之间的距离差距恰好都是190万公里左右。而只看相对于地球的速度，天问一号明显飞得“最慢”！
那么这是否意味着天问一号在未来几个月中，会被最后一个起飞的美国探测器从后面超越，而导致到达火星轨道的时间是最晚的一个呢？其实并没有那么简单。因为把这3个探测器相对于地球来计算其速度和距离其实是不科学的。因为通过常识我们也知道，人造发射物一旦超过第二宇宙速度，就已经摆脱了地球引力的束缚，其实已经变成了太阳系中的人造小行星。因此其大椭圆轨道应该以太阳为焦点来计算才比较精确。天问一号依靠胖五火箭的巨大推力，其实是直接进入了地火之间的改进霍曼转移轨道。其轨道的最远点其实已经在火星轨道之外。需要在切入火星的引力后开发动机反推刹车。而希望号与美国探测器的轨道和天问一号并不相同，这两个其实在切入火星引力后需要本身再开发动机助推升高轨道的最远点才行。
因此这3者谈不上什么先来后到。进入环绕火星的时间相差无几。天问一号火星探测器由环绕器、着陆器和巡视器3大部分组成，总质量约5吨。属于一次发射就实现环绕探测和着陆探测与巡视这种最复杂的火星任务。而希望号高约2.9米，其太阳能电池板完全展开时宽约8米，总重1.5吨。携带3组研究火星大气层和监测气候变化的设备。 “希望”号的主要任务是拍摄火星大气层图片，研究火星大气的日常和季节变化。也就是只环绕而不着陆。美国的毅力号巡视车本身重1025公斤，从地球起飞后进入地火转移轨道时加上所有保护外壳的自重不超过3吨。以前的好奇号自重899公斤，从地球起飞后，进入地火转移轨道时全重不超过2.5吨。 2003年发射的双胞胎探测器勇气号和机遇号火星表面巡视车。每个自重只有180公斤。单个起飞时，加上保护外壳的全重也就1.5吨左右。三哥发射过的一个最终不知所终的火星环绕器。进入地火轨道时的全重还不到1吨。其他大多数更早的火星探测器包括曾经尝试着陆的系统，全重基本没有超过3吨的。因此天问一号以5吨的全重起飞后直接进入地火改进霍曼转移轨道。是人类有史以来火星任务中，最大重量的综合探测器。
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其实瀚海狼山（匈奴狼山）前几天也谈到过，天问一号后面不远处还有一个“保镖” ，这个保镖到了火星轨道附近后因为没有刹车系统，可能会飞到距离地球6亿公里的新极限距离。这个保镖其实就是长五遥5的第二级。其体积和重量其实比天问一号还大， 20吨的空壳自重肯定是有的。如果最终也成为火星的人造卫星。这个体积和重量，才是有史以来真正最大的绕火星飞行的人造物体。