查看原文
其他

登陆火星!2021年宜上“火”

导 读

火星是太阳系中距离地球较近、自然环境与地球最为类似的行星之一,一直以来都是人类深空探测的热点。本月,中国、美国、阿联酋三个国家的火星探测器相继成功抵达火星附近,标志着2021年火星探测季正式开启了新阶段。

我国首次火星探测任务“天问一号”探测器于本月10日成功环绕火星,24日完成第三次制动,顺利进入火星停泊轨道,迈出了我国自主开展行星探测的关键一步。美国NASA火星探测器“毅力号”经过6个多月的旅程,于北京时间2月19日不经变轨直接突入火星大气层,并成功着陆。人类飞出地球、走向深空的壮举,离不开创新驱动,包括超算在内的前沿科技与尖端技术助力人类驰聘太空新征程!








火星的自然条件与地球最为类似,一直是人类走出地月系统开展深空探测的首选目标。以往的探测发现了存在水的证据,但火星上是否存在孕育生命条件以及火星是地球的过去还是地球的未来依然是火星研究的重大科学问题。研究火星对认识地球演变具有非常重要的意义。

中美阿探测器2月齐聚火星

2020年夏天,随着火星和地球距离最短、最适宜发射火星探测器的一个时间窗口开启,中国、美国、阿联酋三个国家争相向火星发射了探测器。2020年因为三大火星探测计划而被称为"火星年"。本月传来好消息,三艘来自不同国家的宇宙飞船相继顺利抵达火星附近,分别为中国的“天问一号”探测器、美国国家航空航天局(NASA)的“毅力号”(Perseverance)和阿联酋的“希望号”(Al-Amal),这标志着2021年将是一个具有里程碑意义的太空探索之年。

中国首次火星探测任务“天问一号”已于2月10日成功环绕火星,完成一次轨道平面调整,运行在环火椭圆轨道。探测任务的“环绕、着陆、巡视”已胜利完成第一步——“环绕”。据最新报道,“天问一号”于2月24日实施第三次近火制动,进入火星停泊轨道,同时,通过载荷中的相机、光谱仪等设备对预选着陆区地形地貌、沙尘天气等开始进行详查,为择机着陆火星做准备。

北京时间2021年2月19日,经过6个多月的飞行,美国的第五台火星车“毅力号”不经变轨直接突入火星大气层,并成功着陆,于凌晨4时55分降落在杰泽罗陨石坑,正式开启探测之旅,它将在火星采集样本并寻找生命存在的证据。

此外,阿联酋的“希望号”探测器也已成功进入火星轨道,至此,中美阿三国火星探测器于2月全部抵达火星附近,人类对火星的探索掀开新篇章。


史上首次!

"毅力号"记录着陆过程&火星声音

美国在火星探测上有着几十年的技术积累与创新,NASA的“毅力号”火星车率先成功登陆火星。当地时间22日,NASA发布了关于此前“毅力号”火星车登陆火星的新视频。

视频以第一视角展示了著名的“恐怖7分钟”登陆过程。据悉,由于火星大气稀薄,而且地火距离遥远,探测器必须自主完成减速降落,难度极大,NASA预测安全着陆的概率仅有40%,“毅力号”需独自经历“恐怖7分钟”。

毅力号第一人称视角拍摄的着陆过程




北京时间2月19日凌晨4点48分

包裹“毅力号”火星车的空中吊车保护壳以19.5万千米的时速进入火星大气层。1分钟后,大气摩擦即使得外壳温度高达1300度。




4点52分

直径21.5米的降落伞打开,并弹出挡热板。




4点54分

外壳背面分开,空中吊车的下降时速降至2.7千米,同时将“毅力号”从7.6米长的尼龙绳上降下,此时离地面约20米。




4点55分

速度降至2.5千米/小时,探测车接触地面,尼龙绳切断,“毅力号”安全着陆火星表面。


视野中苍茫一片的火星地表,逐渐沟壑分明。着陆前一瞬的扬沙,如同地球使者在安静了亿万年的邻居行星一隅惊起涟漪。这也是有史以来第一段被捕捉到的火星着陆视频。

当天,NASA还发布了“毅力号”火星车360度全景图,以及首个关于“火星声音”的音频记录,这一音频收集了火星车发出的机械噪音,以及火星上微风的声音。尽管火星并不是太阳系里唯一拥有大气层、声音因此能够传播的星球,鉴于此前人类探测器鲜有配置麦克风,这也是第一份来自地外天体的真正的声音。


HPC Matters!

超算为航天事业提供创新驱动力

在探索宇宙的过程中,人类从最初用肉眼仰望星空、到1609年用望远镜来观测行星、再到1781年用观测到的数据计算出隐藏在黑暗中的行星踪影,现如今,人们采用高性能计算(HPC)等先进技术,借助计算模拟探索更多的宇宙空间,超算为航天事业提供创新驱动力。

作为全球唯一实现火星着陆的国家,目前美国的火星探测技术全球领先。其中超级计算机为其发展提供了重要技术支撑。依托超级计算机,NASA实现了研究过程中各类复杂模型的建模、模拟、分析和智能决策。在航空航天领域,物理实验通常成本昂贵且具有危险性(特别是在极端环境下),而且往往需较长的等待时间。几十年来,随着超级计算技术呈指数级飞速发展,超级计算机在节约硬件成本、提高处理速度以及处理精度上都有了提升。计算模拟与物理实验结合大大降低了实验成本,提高了研发效率。超级算力有力支撑了NASA在航空工程、地球和空间科学、人机探索等领域的研究,在提高研究精度,有效减少成本投入、降低风险、加速研发进程且增强社会影响力等方面发挥了重大作用。

在美国火星探测项目中,超级计算机为高效完成火星车设计、规划其行动轨迹提供了关键的计算支撑。结合大量的模拟仿真与现实试验,NASA团队在有限的时间内使火星车的各项指标达到最优,保障了火星探测车的稳定性与完整性。同时,工作人员还依托超算对火星气候进行建模,精细研究火星大气的工作原理,协助了火星探测项目的实施。


人类对于宇宙的探索从未停止,科技进步使我们探索浩瀚宇宙的步伐不断向前。在超算、人工智能等新技术的创新驱动下,美国在航空航天领域一直处于全球领先地位。在三个国家的火星探测项目中,“毅力号”起飞最晚但却最早成功着陆,向世界证明了美国航天的强劲实力。我国的首次火星探测任务“天问一号”已成功完成了“绕、着、巡”的中的“绕”,迈出了我国自主开展行星探测的关键一步。未来,为缩小与发达国家之间的差距,甚至弯道超车,我国需要继续建设更强大的国产超算系统,加大科技创新利器的投入,期待依托超算实现航空航天领域技术的新跨越,推动我国由航天大国迈向航天强国。“日月安属,列星安陈”,古人的仰天长问,终将在人类探索更深远太空的伟大征程中找到答案。



热门文章推荐

┣新年新突破——天河二号+AI全球首创从眼“看”肝胆

┣粤来粤好!广州经济走出“上扬曲线”

┣人民日报 | 中山大学校长罗俊:释放基础研究新潜力

超算— — NSCC-GZ — —图文参考自:NASA、人民日报、中国新闻网、语宙等翻译&整理:万园园微信编辑:霍志昕初审:王栋审核:万园园核发布:李奈青

: . Video Mini Program Like ,轻点两下取消赞 Wow ,轻点两下取消在看

您可能也对以下帖子感兴趣

文章有问题?点此查看未经处理的缓存