北京時間5月15號,中國天問1號火星探測器攜帶“祝融”火星車,成功登陸火星。
在此之前,能夠成功降落在火星地表,并且展開正常工作的探測器,只有美國。
前蘇聯(lián)曾有兩次著陸火星的記錄,但是探測器發(fā)射了幾十秒的數(shù)據以后就失蹤了。
當然,如果僅僅算把探測器送上火星,而不管登陸成功與否,那么還有其他的國家。
歐洲航天局在2003年用俄羅斯的火箭發(fā)射了火星快車號火箭探測器,上面搭載了小獵犬2號火星登陸器,小獵犬2號著陸火星以后就失去了聯(lián)系。
所以到目前為止,只有天問1號和美國的一系列火星探測器,可以在火星上開展正常工作。
5月16號或者是5月17號,祝融火星車將駛向火星表面,開始92天的火星漫游。
92天是指設計工作時間,也許會更長。
在火星著陸的難度,等于宇宙飛船返回地球軟著陸的難度,疊加了在月球登陸的難度,這是由火星的特殊環(huán)境引起的。
●火星的大小只有地球的1/2,質量相當于地球的1/9,引力相當于地球的37%。
火星引力對氣體分子束縛小,所以火星上的空氣密度只有地球大氣層的1/100。
在高速飛行的情況下,即使如此稀薄的大氣也會產生氣動加熱。所以登陸火星的時候,火星大氣層帶來的影響是不能忽略的。
火星登陸器上必須有防熱罩,但是登陸月球的宇宙飛船就不需要防熱罩。
由于火星空氣密度太稀薄,所以宇宙飛船進入火星大氣層中,不能像進入地球大氣層中那樣獲得足夠的減速效應,因此需要降落傘減速加上火箭減速兩者并用。
整個降落過程中速度太快,所以時間很短,只有7分鐘。
宇宙飛船重返地球大氣層減速,到軟著陸有30分鐘的時間,航天飛機返回地球有兩個小時的時間。
●天問1號成功登陸前,世界各國送往火星的探測器。
1964年,美國向火星發(fā)射了“水手3號”和“水手4號”探測器,其中“水手3號”未到達火星。
1969年,發(fā)射“水手6號”和“水手7號”。
1971年,“水手8號”發(fā)射失敗,“水手9號”探測器發(fā)射成功。
1975年,分別發(fā)射“海盜1號”和“海盜2號”。
●“海盜1號”和“海盜2號”是當時最成功的火星探測器,都降落到了火星表面。
1992年,“火星觀察者”發(fā)射失敗。
1996年,向火星發(fā)射“火星全球探勘者號”探測器。
同年12月,發(fā)射“火星探路者號”,并且在次年7月將人類第1輛火星車送入火星地表。
1998年,“火星氣候軌道器”進入火星軌道時失敗。
1999年,“火星極地著陸器”到達火星后失去聯(lián)系。
2001年,發(fā)射“火星奧德賽”探測器。
2003年,發(fā)射著名的火星車“勇氣號”和“機遇號”。
2005年,發(fā)射“火星勘測軌道飛行器”,這是目前環(huán)繞火星的軌道飛行器中最大和最先進的。
2011年,發(fā)射“好奇號”。
2018年,發(fā)射“洞察號”火星探測器。
2020年發(fā)射“毅力號”火星車?!耙懔μ枴?021年2月19號到達火星,并成功著陸。
中國這樣天問1號的登陸方式,類似于嫦娥登陸月球的方式,是用登陸器
美國火星車傳回來的照片可以發(fā)現(xiàn),火星地表比月球地表要更加崎嶇不平。
如果降落位置找不準,這種登陸方式很容易翻車。
所以,美國后來火星探測器的登陸方式都是用登陸器懸停在火星表面,用卷揚機把火星車吊放到火星上,這樣不容易翻車。
天問1號降落在火星北半球烏托邦盆地中,1976年NASA的“海盜2號”登陸器也在該地降落。
該平原是火星北部洼地的一部分。
如果幾十億年前火星上曾經有過水,那么這個地方的地下可能會存留地下水,或者在地表以下有凍土冰層。
根據科學家們推測,該盆地下方可能有超過十萬平方公里的含水層。
天問1號一共攜帶了13種探測儀器,包括可以探測地下水的探地雷達。
耗資巨大、過程漫長、風險極大,是進行火星著陸探測的特點,只有中國和美國跨過了這個門檻。
●2019年在中國懷來測試的原型著陸器。
祝融火星車的質量約為240公斤,比美國宇航局2004年登陸火星的勇氣號和機遇號火星車要重一些,但質量只有毅力號的1/4。
也就是說中國火星探測相當于美國2004年的水平。
中國第1次自主發(fā)射火星任務探測器,就同時完成了環(huán)繞、著陸,以及即將開始的火星漫游,追平了與美國40年的差距。
對于中國火星探測任務的成功,國外的心態(tài)是復雜的。NASA一方面對中國表示祝賀,另一方面可能希望保持世界唯一的位置,并不希望自己被中國趕上。
雖然中國火星探測的起點頗高,但是僅僅進行一次探測并不是終點,后續(xù)還需要為有人登陸火星做準備。