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惊艳!中国首辆火星车来了

一、历史多以失败而终

此前早在1998年日本就探测火星失败。2011年中国首次探测也失败。2013年,印度首次探测成功,不仅是亚洲第一,甚至是世界唯一首次探测就成功的国家。当然,这也跟它最简单的设计(仅13公斤有效载荷)和NASA深空探测网的巨大帮助是分不开的。

看历史上,人类火星探测任务中47%都失败了!欧洲探测两次,都是轨道器成功、着陆器失败。美国的失败了非常多,包括非常遗憾的极地着陆者在距离火星表面40米坠毁、大气勘探者因为误操作焚毁在大气这种。苏联/俄罗斯更加遗憾,在美国火星车登陆之前,苏联/俄罗斯的探测器水平从指标看来都是大幅领先美国的,火星2/3,火星5/6,两个福波斯,火星96,福波斯·土壤号探测器都是同时代黑科技般的存在。然而非常不幸,苏联/俄罗斯这么多年来约20个火星探测器,几乎全部失败!

二、中国首个火星探测器

我国其实早在2011年11月8日就往火星送出了第一个火星探测器,萤火一号。由于各方面原因(深空通讯能力、火星探测经验、经费有限),萤火一号是搭了便车,跟着俄罗斯的福波斯·土壤号(Phobos-Ground)项目一起发射。

福波斯·土壤号是当时火星探测历史上技术难度最复杂的探测器,它能够降落在火卫一上采样并送样本返回地球,同时将中国的萤火一号送到火星轨道,如果能够实现实在了不得,直到今天美国也做不到。萤火一号由于要塞进组合体而体积较小,长宽各75厘米、高60厘米、仅有115公斤,但由于几乎没有推进系统,这115公斤可以大部分用来设计有效载荷。

在这么一个设计空间里,中国工程师放下了两个总宽近8米的太阳帆,有磁力计、离子探测器、掩星接收机和光学成像仪四种科学仪器,基本能实现第火星磁场、电离层、大气成分、地表地貌的研究,作为第一个探测器已经着实不易。然而,俄罗斯的天顶-2SB(Zenit)火箭在10分钟内将它们送出地球后,首次变轨成功,但第二次变轨失败,然后就挂了。最终焚毁在大气里。

它们俩的组合体在13.5吨左右,甚至比最近返回的天宫一号(8吨)还大,但最后也是连个渣渣都没有找到。非常可惜,还不如中国用自己家的火箭送过去,咱们的长三能力早就够够的了。

三、不屈不挠,再次出发

2020年,我国将挑战第二次火星探测,目标是绕、落、巡,如果能实现意味着什么呢?

意思是一个任务实现:1.成功入轨火星的轨道器 ;2.成功软着陆火星的着陆器 ;3.成功释放火星表面的巡视器/火星车。这是人类火星探测历史上的奇迹啊,难度极大!毫无疑问,实现了就意味着我国在深空探测领域迎来重大、重大、重大突破,划时代意义的。

为什么要做到这么难?为什么中国总是每一个探测器都能甚至都必须实现重大突破?为什么航天人死保成功率、甚至是宁可牺牲新技术实验而使用保守的技术?当然有答案,昨天中国航天日,国家给出的规划是:中国在未来10年内,只有一个探测火星的任务,就是在2020年的萤火二号,下一次预计2028/2030。你说航天人拿着这么点资源,国家还要求实现重大突破。就一次任务,难道不必须得多干几个功能放在一起实现重大突破?这是一锤子买卖啊,你说敢失败么,失败了又是多少人的心血都没了?萤火一号2011年,这都10年了才有第二次,但不管成功与否,第三次还得再等10年。大家根本没有心思像苏美一样缓慢积累,缓慢试错,缓慢提高。

四、天问一号横空出世

中国火星探测工程正式对外发布“中国首次火星探测任务天问一号1:1着陆平台和火星车”。在即将实施的我国首次火星探测任务中,火星车将承载火星表面巡视探测等重要使命,为中国打开火星之门,使我们真正进入深空、走近火星,揭开她神秘的面纱。

天问一号1:1着陆平台(右)和火星车(左)

“天问一号1:1火星车”亮相

此次火星探测是我国行星探测阶段的首次任务,也是我国深空探测领域全新的里程碑,将一次实现“环绕、着陆、巡视”3个目标,这是其他国家第一次实施火星探测从未有过的,面临的挑战也是前所未有。“中国首辆火星车”长这样哟!

火星车如何工作?“眼睛”“翅膀”助力全方位探测

到达火星后,火星车将在火星表面工作90多天,除了要进行探测作业,还会将它在亿万公里之外的所见所闻传回地球,帮助我们认识火星、了解火星。那么火星车在火星上到底是如何工作的呢?火星车最引人瞩目的就是竖立在前端的桅杆,顶端的方形设备就像机器人的脑袋。而顶端的方形盒子,就是火星车的“眼睛”,上面有帮助火星车避开障碍来实施前行实时探测的全景相机,还有识别矿物质成分的多光谱相机。

在火星车上,还装有4个“大翅膀”,这正是太阳能电池板。除此之外,火星车还配有探测雷达、磁场探测仪和气象测量仪,可以对火星进行全方位的探测。登上火星的太空运输车——着陆平台。和火星车一起亮相的还有1:1着陆平台,我国首次火星探测任务中它将搭载火星车着陆到火星地表,迈出中国火星探测的第一步。

△天问一号火星车

着陆平台,也叫着陆器,和火星车加起来是1300公斤,它载着火星车要完成进入大气减速下降、落火、延伸坡道,随即火星车就可以走到火星表面,开展探测作业。着陆平台载着火星车,从进入火星大气层到降落到火星地表只有短短七八分钟,却被人们称为“恐怖7分钟”,因为这过程中电磁信号是完全被屏蔽掉的,要完全依靠着陆器的自身本事。

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