圖1：日本的H-IIA 火箭將發射阿聯酋的 Emirates Mars MIssion

　　騰訊科技訊，7 月 9 日，據外媒報道，2020 年是太陽系的重要一年，7 月份將有三艘航天器在為期兩周的發射窗口被發射往火星，首先是阿聯酋火星任務（Emirates Mars Mission），然后是中國的火星一號，最后是美國宇航局（NASA）的毅力號火星探測器。

　　然而，如果錯過這個時間，它們將不得不等到 2022 年 9 月才能再次發射。為什么我們每兩年左右才能去一次火星呢？這與天體力學密切相關。

圖2：NASA 毅力號探測器計劃搭乘 Atlas V-541 火箭于 2020 年 7 月/ 8 月在佛羅里達州卡納維拉爾角空軍基地升空

　　三項發射任務

　　2020 年 7 月有三項前往火星的發射任務：

　　1. 阿聯酋火星任務：發射窗口從 2020 年 7 月 15 日到 8 月 3 日

　　這是阿聯酋首次執行行星科學任務，也是阿拉伯伊斯蘭國家的首次發射，此次任務將從日本谷兒島航天中心發射升空。第一次發射機會出現在 2020 年 7 月 15 日。阿聯酋火星任務的探測器名為“希望”號，它將于 2021 年 2 月進入軌道，研究火星上層大氣如何受到其下層大氣的影響。

　　2. 中國火星一號：發射窗口從 2020 年 7 月 23 日到 8 月初

　　火星一號任務計劃搭乘長征五號火箭從中國海南發射。這將是中國第一個火星軌道器、著陸器和火星車的組合。這是一項雄心勃勃的任務，它將在 2021 年 2 月 11 日至 24 日期間部署一顆繞火星運行的軌道器，并于 2021 年 4 月 23 日將火星車送入火星表面進行為期 90 天的探索。

　　3. NASA 毅力號：發射窗口從 2020 年 7 月 30 日到 8 月 11 日

　　毅力號定于 2020 年 7 月 30 日從卡納維拉爾角空軍基地 42 號發射臺升空，原定提前 10 天發射，但后被 NASA 推遲。這艘探測器將于 2021 年 2 月 18 日降落在火星上的 Jezero 隕石坑。它將尋找古代生命的跡象，并收集巖石和土壤樣本，為可能送回地球做準備。

　　歐洲和俄羅斯的 ExoMars 計劃

　　7 月份原來還有第四個前往火星的任務，但新冠疫情導致歐洲航天局和俄羅斯航天局取消了為 ExoMars 計劃所做的準備工作。它原定于 2020 年 7 月 26 日從哈薩克斯坦拜科努爾發射場起飛，但現在將在 2022 年 9 月左右起飛，在 2023 年 5 月左右登陸火星。

圖3：當火星和地球兩顆行星距離很近時，向火星發射探測器更容易

　　扎堆 7 月發射

　　那么，為什么這些發射任務要集中在 7 月中旬至 8 月初呢？天體力學意味著，每 2.2 年就會打開一個“發射窗口”，以便在地球和火星之間進行高效而又經濟實惠的發射。地球繞太陽 1 周需要 365 天，火星需要 687 天，也就是 1.88 個地球年，這使得火星和地球的軌道共振相當于接近2：1。

　　因此，每兩年多一點兒的時間，地球就會趕上火星，這會讓兩顆行星短暫地排成一排。這時候，它們離得最近。因此，此時從地球發射探測器前往火星所耗時間最少。此外，火星任務需要沿著霍曼轉移軌道（Hohmann transfer orbit）飛行，這種最簡單的變軌方式適用于中心天體相同的兩個圓軌道之間的軌道轉移。

　　飛得更遠更快？

　　在很大程度上，決定航天器飛行速度和距離的因素是燃料與重量比率。阿聯酋火星任務的副項目經理薩拉·阿米里(Sarah Al Amiri)表示：“當地球和火星的軌道開始匯合時，你可以每兩年左右發射一次，因為這意味著飛行距離最短，因此你的航天器需要的燃料也更少。“

　　阿米里解釋稱：“通常情況下，離開地球的航天器有超過 50% 的重量是所攜帶的燃料，這推高了發射成本，增加了更多復雜性，這就是為什么航空機構總是選擇發射窗口執行任務的原因。”

圖4：作為阿聯酋火星任務的一部分，“希望”號探測器正準備發射

　　2020 年三次不同火星任務的發射窗口都相差幾天。例如，NASA 毅力號將在阿聯酋火星任務幾天后發射。這是為什么？這取決于所選擇的火箭。阿米里說：“發射窗口根據運載火箭的不同而有差異，通常在發射窗口的兩端都可能給你擠出一到兩天的時間。”

　　實際上，上述三次火星任務的發射窗口都相當長，肯定足以應對短期的惡劣天氣。然而，如果由于任何原因導致發射失敗，整個任務將需要推遲到 2022 年的發射窗口，也就是所謂的“火星年”。（騰訊科技審校/金鹿）

總結

以上是生活随笔為你收集整理的三大火星任务7月中旬扎堆发射 错过发射窗口就要再等两年的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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