火星登陸魔咒! 美蘇大國接連失敗, 為何中國祝融號一舉拿下?

隨著天問一號在

火星

表面軟著陸成功，中國成功打破了美俄火星探索的魔咒。那麼，能讓美國都面露難色的軟著陸難度有多高呢？天問一號在火星都要經歷什麼？我們一起來看“祝融”的火星之旅。

“美蘇失敗魔咒”

其實人類從60年代就開始對火星進行探測了，不過那時的中國還沒有實力參與進去，只有美蘇和一些發達國家有過探測火星的歷程。

然而火星探測就像一個魔咒一樣靜靜圍繞著這些大國，根據資料統計，美蘇在這幾十年來共發射了40餘次火星

探測器

，但也只有美國成功登陸並展開巡視。就連強大的蘇聯都一直經歷慘烈的失敗，1962年到1969年蘇聯共發射了五個火星探測器，最終沒有一個成功進入火星軌道，最慘的一次僅有一分鐘就爆炸墜毀。

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蘇聯火星探測器

相比蘇聯，美國的“魔咒”威力要小很多，但他們的火星探測之旅也沒有多麼順利。“機遇號”登陸火星後遭遇了一場持續數月的沙塵暴，由於沙塵暴帶來的大量沙塵會覆蓋到探測器的太陽板上從而影響發電及資料傳輸功能，所以“機遇號”不得不在原地停滯，最後因為大量沙塵覆蓋導致徹底失去聯絡。

不過他們也並不是沒有成功的例子，1971年蘇聯發射火星3號，成為人類歷史上第一個登陸火星的探測器。雖然登陸是成功了，不過它也只在火星地表堅持了14。5秒後就失去了聯絡。蘇聯在經歷這次短暫的勝利後就再也沒有成功發射過火星探測器。

也許是“火星魔咒”會傳染，2011年，俄羅斯邀請中國加入探測火星計劃，中國加急製造出了一艘名為“螢火一號”的探測器跟隨俄羅斯飛向火星。不過由於各種原因，發射後不久就雙雙墜毀。中國，也陷入了“魔咒”。

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“探測難度”

那麼究竟是什麼原因讓美蘇、中俄這樣的大國都難以接近火星呢？

我們都知道，人類早早就成功登陸月球了，不過相比抵達月球，要飛上火星十分則是十分困難的。

首先，火星公轉週期大約是地球的1。9倍，所以造成地火距離不穩定，最遠時可達5400萬公里，是地月距離的140多倍。距離遙遠多變就會導致飛行距離變長，所以先把探測器送到火星在動力方面就是件非常艱難的事。

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那麼，如果成功克服動力問題，探測器要如何被火星順利捕獲呢？不過這裡面的原因過於複雜和硬核，小編做了相似的比較供大家瞭解。

1925年，德國工程師霍曼提出“霍曼轉移軌道”，大約意思就是，探測器要以大於第二宇宙速度的速度，順著地球公轉方向發射，通俗點將就是很快的速度進入一條城市高速。然後進入地火轉移軌道，相當於進入了從高速路上轉進了城市與城市之間的快速路。之後依靠慣性飛行，進入火星運轉軌道隨後被火星捕捉，意思就是從快速路中出來進入繞城高速。

在進入火星運轉軌道後，就要進行關鍵性的一步：登陸火星。

這個難度是十分巨大的，登陸火星的過程俗稱“地獄七分鐘”。

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第一個難點就是，火星的大氣壓和密度只有地球的1%，無法像衛星返回地球那樣利用大氣層減速，而且登陸器進入火星的速度非常快，一般都在16200-20000km/h左右，如果無法合理減速，那就會像蘇聯的登入器一樣，“墜毀”。

第二點就是火星大氣極其不穩定，沙塵暴比地球嚴重很多，美國的“機遇號”就是因為沙塵暴而導致失去聯絡。巨大的沙塵暴將影響探測器登陸時引數的獲取和確定，況且火星地表砂石遍佈、崎嶇不平，對探測器的著陸有著極大的挑戰。

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最後就是地火距離問題了，探測器在登陸時，地火距離超過3億公里，哪怕人類提前發現了以上問題，但由於距離過於遙遠，通訊延遲超過17分鐘，遠比登陸時間要長，所以人類無法自主操控登陸器的行動，一切只能靠登陸器自行判斷，一旦計算機有判斷失誤，也將會導致最壞的結果“墜毀”。

就算登陸成功，也要面對火星表面的氣溫、地形問題。這是美國“勘探者號”所帶回來的火星地形圖。我們可以看到火星崎嶇的地表以及複雜的環境對探測器的影響。

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綜上所述，人類探測火星的難度遠比想象中要大，美國這種超級大國都不敢貿然挺進。那麼中國是如何克服這些問題並且一次完成登陸的呢？難道天問一號有什麼秘密武器？

你別說，還真有。讓我們一起來看看中國的“祝融”是如何克服萬難成功登陸的吧。不要忘記關注我並且點個贊支援一下。

“天問一號”

面對地火距離所帶來的動力問題，科學家提出利用地球的自轉速度來進行加速。所以天問一號選擇了從緯度更低的文昌航天發射場發射。利用長征五號運載火箭的巨大運載能力，天問一號成功飛出大氣層進入地球與火星的轉移軌道。

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在此期間，為了使飛行器更快地進入火星軌道，天問一號在途中進行了四次微調和一次較大的軌道調整。最終於2021年2月10日成功進入火星軌道並被捕獲，檢測相機同時記錄下了這一珍貴時刻。天問一號共飛行4。75億公里，實際用時202天，不僅克服了動力問題，更以一個較為良好的狀態進入了火星運轉軌道。

在進入火星軌道後，為了方便下一步計劃的進行，天問一號透過“遠火點平面機動”將其運轉軌道從環火星赤道調整為環南北極。在兩次調整後，天問一號於2月24日進入火星停泊軌道。它所攜帶的高解析度相機為我們傳回來了這樣的畫面。

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我們可以看到，火星表面佈滿環形坑和山脈，這對探測器的著陸任務挑戰很大。

天問一號用了三個月左右的時間不斷對火星地表情況進行觀測分析，就在等待一個成熟的時機。要知道，近60年內的50次火星探索任務只有9個探測器完成了這一步，所以這對於天文一號和中國航天人的挑戰無疑是十分巨大的。

為了使登陸器在大氣透過的時間更長從而達到減速效果，首選地區就是海拔較低的平原地區。其次由於火星溫度過低，最低時可達-140℃，而且就像地球一樣，溫度隨著緯度的增加而遞減，越往兩極越低，所以登陸地點一般也選擇南北緯30°以內，以確保登陸器獲得足夠的溫度和能量。

負責研究製造天問一號的科學家們早就制定好了登陸計劃，他們會根據科考目標指定一個合適的範圍。比如美國“毅力號”就選擇了地處古湖泊入口處的傑澤羅隕石坑。所以中國科學家多方面討論後，最終選擇了地勢較為平坦，可能曾是海洋的烏托邦平原登陸。

哎？等一下，我們之前說的天問一號的“秘密武器”呢？彆著急，小編這就為你們揭秘。

雖然我國科學家早就制定好了探測器計劃，但萬一哪個環節出錯了怎麼辦？

首先呢，面對火星表面的沙塵暴問題，天問一號配備了一個可調節角度的太陽能板，這樣即便遇到較大的沙塵暴，它也可以透過調整太陽能板的角度抖落覆蓋在上面的沙塵，不會因此而失去能源。

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其次，天問一號搭載了各種新型降落減速機制。不止是傳統的降落傘，天問一號還配備了反推器，透過反向動力推進達到足夠的減速效果。

最後，如果登陸時遭遇不可抗力的問題，天問一號內部還有一箇中國特製的“黑匣子”。它的材質比飛機上的那個要堅硬得多，不僅耐高溫抗撞擊抗輻射，甚至還能抗電磁干擾。假如任務失敗，這個“黑匣子”就可以儲存天問一號的登陸資料從而保證人們可以分析失敗原因。這個“秘密武器”就是我國特製的“火星探測信標”，有了它，我們即使沒有成功，也能得到登陸之前的重要資料資料。

2021年5月15日7時18分，天問一號在烏托邦平原南部完成軟著陸，實現了我國火星探測“繞、尋、落”中最後的目標。從此點燃了中國人行星探測的火種。

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縱觀中國航天曆程，我們從神舟五號開始正式開啟了載人航天，如今我們已經把探測器送入火星，那人類踏上火星的路途還會遙遠嗎？歡迎大家在評論區討論，有任何問題小編也會盡力解答。

天何所沓，十二焉分，日月安屬，列星安陳。

兩千多年前，中國古人對著蒼茫宇宙接連發問。兩千多年後，中國航天人已經踏入深空。一切謎題都將被揭開，而天問一號，才只是中國人探索飄渺宇宙的第一問。

天問一號踏上火星已經有一段時間了，小編在這裡也希望我國行星探測任務可以乘風破浪，滿載而歸。