登陸火星，到底有多難多恐怖

答案如下

2020年之前，人類一共發(fā)起44次火星探測，成功率不到五成。以登陸為目的的項目中，成功案例更是屈指可數(shù)。5月14日之前，只有美國的九臺探測器順利著陸，并開展了探測任務。

中國的“天問一號”，剛剛成為火星最新的客人。

“天問一號”由環(huán)繞器和著陸巡視器組成，環(huán)繞器主要負責環(huán)火星探測，著陸巡視組合體包括進入艙和火星車，將執(zhí)行著陸和巡視。

從地球到火星，它需要一次完成“飛行、環(huán)繞、降落、巡視”四項任務，技術復雜、風險巨大，在人類的火星探測史上前所未有。

“天問一號”是怎么到達火星的？

把探測器送離地球，首先需要強大的火箭。

“長征五號”大推力運載火箭，是中國現(xiàn)役運載能力最強的火箭，高約57米，重達800多噸，身上搭載的設備超1000臺，有數(shù)個巨型燃料箱為它提供動力。

火箭將探測器送入預定軌道之后，就與之分離。

但是，探測器并不是直奔火星?；鹦呛偷厍颦h(huán)繞太陽的公轉速度不一致，把探測器對準火星，只會讓它錯過目標。

地球和火星之間的交通，常常通過“霍曼轉移”，利用地球自身的公轉速度，降低燃料成本。在合適的時機，地球軌道上的探測器增加速度，進入中轉軌道。在中轉軌道的遠日點，探測器和火星會合，進入火星軌道。

美國之前發(fā)射的火星探測器Maven，就是這樣到達火星的。

這樣的機會，每26個月才有一次。

“天問一號”成功脫離地球之后，還要跨越兩大難關：制動捕獲，以及降落火星。

制動捕獲，就是讓探測器從中轉軌道進入火星軌道。主發(fā)動機點火反推，實現(xiàn)減速，從而被火星引力場捕獲。

這個時機只有一次，關系著整個工程任務的成敗。探測器點火的時機、時長，乃至點火姿態(tài)都不能有絲毫偏差；稍有失誤，探測器就可能一頭栽落火星，或者和火星擦肩而過。

隨著“天問一號”距火星越來越近，著陸巡視器與環(huán)繞器分離，奔向各自的任務。

環(huán)繞器需要迅速升軌，返回火星停泊軌道，而著陸巡視器則要面臨降落前的最后一道關卡：在短短幾分鐘內，探測器需要將2萬多千米/小時的超高速降為零。

要達到這一點，在降落的不同階段，探測器需要借助不同的手段。

首先要借助火星的大氣層。探測器從運行軌道自由下落，與大氣層劇烈摩擦，在大約290秒之內，速度從4.8千米/秒降低到460米/秒。巨大速度足以讓探測器在著陸之前被燒壞，因此，隔熱盾的技術成為一大挑戰(zhàn)。

然后，探測器的降落傘打開。

在降落傘的作用下，探測器速度下降至約95米/秒；下一步就要借助反推發(fā)動機，在80秒內，把速度降到3.6米/秒以下。

直到探測器距離火星表面約100米，“懸?！睜顟B(tài)下找出最佳著陸點，然后緩速著陸。

此后，祝融號火星車將駛下著陸平臺，開始巡視和科學探測任務。

探測器距離地球遙遠，通信延時超過10分鐘，地面無法實時監(jiān)控，整個過程必須依靠探測器自主執(zhí)行。

要保障各個組件不被損壞，又精準到達著陸點；這樣的難度，就像是“從巴黎打出高爾夫球，落在東京的一個洞里”。

至此，中國將成為世界上第二個實現(xiàn)火星車安全著陸和巡視探測的國家。