我國繼去年嫦娥五號成功登月之后,今年5月15日天問一號探測器攜祝融號火星車又成功著陸火星烏托邦平原。天問一號探測器從進(jìn)入火星大氣到著陸火星表面的9分鐘過程中,依靠自身完成彈開降落傘、反推發(fā)動機點火、懸停避障、緩沖著陸等多個動作,實現(xiàn)速度從4.9km/s降低到0m/s。月球和火星部分信息見下表。
天體 |
離地球距離 |
天體表面物體受到的重力 |
表面狀況 |
大氣壓情況 |
火星 |
5.5×107km~4×108km |
約為地球上的 |
巖石、高山、平原 |
只有地球大氣壓的1%,大氣中95%為二氧化碳 |
月球 |
3.6×105km~4×105km |
約為地球上的 |
環(huán)形山、高地、平原 |
沒有 |
(1)探測器著陸火星時離地球約為1.8×10
8km,根據(jù)相關(guān)報道,探測器著陸火星表面的9分鐘過程中,它會“失去”地面指揮人員的控制,只能依靠自身獨立完成各種精確動作。請你根據(jù)數(shù)據(jù)計算并分析探測器“失控”的原因:(提示:通訊信息是通過電磁波傳遞的,其速度為3×10
5km/s)
探測器著陸火星時離地球約為1.8×10
8km,通訊信息是通過電磁波傳遞的,其速度為3×10
5km/s,由v=
可得,地面指揮人員發(fā)出的信息傳播到火星所用的時間:t=
=
=600s=10min>9min,所以探測器著陸火星表面的9分鐘過程中,它會“失去”地面指揮人員的控制
探測器著陸火星時離地球約為1.8×10
8km,通訊信息是通過電磁波傳遞的,其速度為3×10
5km/s,由v=
可得,地面指揮人員發(fā)出的信息傳播到火星所用的時間:t=
=
=600s=10min>9min,所以探測器著陸火星表面的9分鐘過程中,它會“失去”地面指揮人員的控制
。
(2)已知祝融號火星車質(zhì)量為240kg,它隨探測器降落至距離火星表面100m時,先懸停避障然后著陸到火星表面。請計算從距離火星表面100m處到著陸火星表面過程中火星車重力做了多少功;
94080J
94080J
。
(3)自上個世紀(jì)60年代以來,人類對火星開展了40余次探測活動,成功的卻不到一半,但人類探索太空的腳步并未停止,相信不遠(yuǎn)的將來,在火星上將會建立研究站進(jìn)行長期考察。你認(rèn)為在設(shè)計制定建立研究站計劃時,需要考慮人類生存的問題有:
如何獲取空氣和水(合理即可)
如何獲取空氣和水(合理即可)
(寫出一點即可);
(4)如圖為一幅網(wǎng)友自稱來自月球車在月球上拍攝的照片,照片上呈現(xiàn)了類似地球上雨后“彩虹”光暈。很多網(wǎng)友問這是不是月球上的彩虹?請你作出判斷并說明理由。
這不是月球上的彩虹。球上雨后“彩虹”光暈是太陽光傳播過程中被空氣中的雨滴色散形成的,而雨是空氣中水蒸氣遇冷液化形成的小水滴,因月球上沒有空氣和液態(tài)水,所以不會下雨,故不具備“彩虹”光暈形成的條件
這不是月球上的彩虹。球上雨后“彩虹”光暈是太陽光傳播過程中被空氣中的雨滴色散形成的,而雨是空氣中水蒸氣遇冷液化形成的小水滴,因月球上沒有空氣和液態(tài)水,所以不會下雨,故不具備“彩虹”光暈形成的條件
。
【答案】探測器著陸火星時離地球約為1.8×10
8km,通訊信息是通過電磁波傳遞的,其速度為3×10
5km/s,由v=
可得,地面指揮人員發(fā)出的信息傳播到火星所用的時間:t=
=
=600s=10min>9min,所以探測器著陸火星表面的9分鐘過程中,它會“失去”地面指揮人員的控制;94080J;如何獲取空氣和水(合理即可);這不是月球上的彩虹。球上雨后“彩虹”光暈是太陽光傳播過程中被空氣中的雨滴色散形成的,而雨是空氣中水蒸氣遇冷液化形成的小水滴,因月球上沒有空氣和液態(tài)水,所以不會下雨,故不具備“彩虹”光暈形成的條件