天问一号火星探测的难度有多高?俄国60年无一完美,还曾坑苦我国


... 天问一号

我国天问一号的发射成功,再次将人们的视线拉向了“火星”这颗神秘的红色星球。对于火星探测,我们是一个后来者,在我国之前先后有美国、俄罗斯、欧洲航天局、印度、阿联酋等国家和地区向火星成功发射了探测器。尤其是阿联酋的“希望号”探测器,发射时间仅仅比我国提前了3天。如果一切顺利的话,在未来7个月内,这个探测器将和我国的天问一号在太空展开一场星际长跑,一同奔赴这颗神秘的星球。

在航天界火星素有“探测器坟墓”的恶名,在人类历史上,一共向火星发射了43个探测器,只有不到18个取得了成功。尤其是前苏联和俄罗斯,从1960年开始,前前后后一共向火星发射了20个探测器,竟然没有一个圆满成功,不是这里出了点问题,就那里不够完美。2011年,我国首枚火星探测器“萤火一号”因为搭乘俄罗斯的探测器,俄罗斯探测器变轨失败而没有成行。火星好像是跟俄罗斯“有仇”一样,将这个航天大国折腾的毫无颜面。所以,对我们来说发射成功只代表万里长征的第一步,后续天问一号还将接受更为严酷的考验。

... 火星探测

为什么探测火星这么艰难?首先面临的最大问题就是“远”。火星和地球最近的时候相距约0.37个天文单位,也就是约5600万公里。从发射人造地球卫星的几百千米和发射月球探测器的几十万千米,直接提升到探测火星的5600万千米,对任何国家来说在技术上都是一个巨大的挑战。

距离的加大会带来很多问题,譬如:需要更大的火箭;需要更高的飞行速度;需要更精确的控制……等等,每一项都是对一个国家综合国力和技术的巨大挑战。但最关键的还在于,由于距离已经突破千万量级,这就意味着以光速为基准的通信和遥测面临巨大的时间延迟,已经不可能进行人为的直接控制。如果探测器不够智能、不够聪明,很容易出现各种各样的问题。

其次就是火星自身的问题,火星是太阳的一颗行星,和地球一样不仅时刻围绕着太阳进行公转,而且空气稀薄,地貌气候情况复杂,还经常性的出现飓风和沙尘暴。给航天器的变轨、入轨、软着陆、地面巡视都提出了更高的挑战。

... 天问一号

正是因为火星探测有这样的难度,2013年印度的探测器和此次阿联酋的探测器都只对火星进行环绕观测,而没敢挑战更为复杂的软着陆和地面巡视。但我国的天问一号则不同,天问一号一次发射包含了“绕、落、巡”三大任务。我国虽然是火星探测的后来者,但设计构想更为超前,技术起点更高,操作也更为复杂,这是人类火星探测60年从未有过的壮举。而更令人振奋的是,我国的“天问系列”并没有将火星作为终点,而是将它当作了起点。之后的探测计划不仅包含对太阳系所有行星、小行星的探测,还包括对外星生命、文明的探索,将继续挑战更多不可能完成的任务。

最后预祝我们的天问一号快马加鞭,早日登录火星,为我们传递来自十四亿人的问候!

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