火星 中國來了_風聞

激動人心的時刻！就在剛剛，我國的天問一號着陸器和巡視器組合體成功着陸火星最大平原——烏托邦平原，創造了中國航天史上的新里程碑，這一歷史性時刻必將載入中國航天的光輝史冊！中國航天從此真正走向深空，開始探索更為廣闊的宇宙。

登陸火星面臨着九死一生的挑戰，整個過程兇險無比，持續大約7分鐘的時間，故又被稱為“恐怖7分鐘”，這一切與未知的火星大氣有關。雖然火星大氣十分稀薄，表面大氣壓僅為地球表面大氣壓的0.628%，但這稀薄的大氣成了登陸火星的夢魘。

登陸火星究竟有多難？

 

我們生活在地球上，可以通過很多方式去監測地球大氣的風速、氣壓和密度，從而確保航天器再入大氣時的安全。然而，人類對於火星的大氣環境知之甚少，導致登陸火星充滿了未知的危險，很多登陸火星的探測器都是殞命於此。

另外，登陸火星對於探測器的自主降落能力提出了極高的要求。這是因為地球和火星相距遙遠，通信存在很大的延遲，地球上的控制中心不可能實時控制着火星上的探測器。

目前，火星正是遠離地球的時候，地火的距離達到了3.18億公里。從地球上發射出的無線電信號以光速傳播，也要17.7分鐘的時間才能抵達火星。因此，只能全權交由探測器自主降落火星。

 

因此，登陸火星的難度極高。在天問一號之前，已經有20個探測器嘗試登陸火星，其中只有10個成功登陸，成功率僅為50%。最早登陸火星的是蘇聯發射的火星3號，它於1971年首次成功登陸火星，但它登陸後只運行了14秒。

美國的成功率最高，NASA先後10次嘗試登陸火星，9次取得成功，只有1999年發射的火星極地着陸者號在登陸火星時失聯。最早登陸火星的是1976年的海盜2號，它與天問一號一樣，也是登陸烏托邦平原。最近一次是在今年2月19日登陸火星的毅力號，它還帶了一架無人直升飛機——機智號，並在火星上實現首飛。

 

由此可見，我國一次就成功登陸火星有多麼不容易。那麼，天問一號是如何登陸火星的呢？

天問一號的“恐怖7分鐘”

天問一號由軌道器、着陸器和巡視器（祝融號火星車）組成，着巡組合體放置於氣動外罩之中。軌道器先與着巡組合體分離，它將繼續繞着火星飛行，為着陸器和地球提供中繼通信。

 

在大約125公里的高度，着巡組合體以11.2°的進入角和4.8公里/秒的速度進入火星大氣。由於速度極快，巡組合體強烈壓縮前方氣體，產生極強的氣動加熱效應，導致氣動外罩底部的隔熱盾温度升高至上千度。

經過4.7分鐘的大氣減速之後，着巡組合體的速度降為460米/秒，温度也得到大幅降低。在這種超音速下，降落傘打開，讓航天器充分減速。過了40秒後，隔熱盾拋離，速度降為250米/秒。

 

到了距離火星表面1.5公里時，降落傘和氣動外罩的上部分一同被拋離，並啓動反推火箭進行減速。到了高度為100米時，着巡組合體懸停在空中，它所攜帶的雷達和光學相機將會尋找合適的降落點。

最後，天問一號着巡組合體穩穩地降落在火星表面上，中國的探測器第一次造訪這顆紅色星球。預計一週之後，祝融號火星車將會行駛在火星上。

 

天問一號比毅力號早一週發射，為什麼卻會晚三個月登陸火星？

在我國的天問一號去年離開地球7天之後，NASA的毅力號也踏上了奔赴火星的旅程。但在今年2月19日飛抵火星的當天，毅力號直接成功登陸火星。而天問一號直到三個月後才登上火星，這是為什麼呢？

 

首先，NASA已經對火星開展過一系列探測，充分了解了火星的地形地貌，毅力號早在離開地球之前就已經選擇好着陸點。在火星軌道上，NASA還有多枚探測器在運行，包括火星勘測軌道飛行器（MRO）和火星大氣與揮發演化探測器（MAVEN）。NASA已經有軌道器進行中繼通信，毅力號就不需要攜帶軌道器。再加上NASA已經有過7次成功登陸火星的經驗，因此，一到火星之後，毅力號就能直接登陸火星。

相比之下，這是中國航天首次自主執行的火星任務，一切充滿了未知數，我們需要採取穩紮穩打的策略。天問一號到達火星之後，先要對火星地貌進行高分辨率成像，以找出合適的着陸點。我們還需要繞着火星飛行的軌道器進行中繼通信，為火星上的着巡組合體和地球上的控制中心牽線搭橋。

 

另外，火星上的全球性沙塵暴也是一大因素。火星每年都會颳起嚴重的沙塵暴，有時甚至擴散到全球，當年NASA的機遇號火星車就因為沙塵暴而徹底失聯報廢。此前的觀測數據顯示，每年的火星春天至夏天期間，北半球都沒有出現過沙塵暴。目前的火星較為平靜，天問一號在5月中旬降落火星是最為穩妥的。

總之，我國的天問一號已經創造了世界紀錄，一次性實現了繞火、落火和巡火，這在世界航天史上絕無僅有。接下來，祝融號火星車將會在火星上漫遊，期待它能為我們帶來更多的新發現。