火星|12时41分！一飞冲天！( 三 ) 探测器|长征五号|运载火箭

2. 器件寿命问题
我们注意到，之前有两次失败任务是由器件损坏引起的，不过这两次失败的任务都发生在上世纪七十年代，随着人类技术的不断提升，这个问题也将在很大程度上得到解决，至少21世纪以来进入火星轨道的探测器，它们都在预定轨道上运行得好好的。
第三关：
下降！死亡七分钟
在进入火星轨道之后， “天问一号”需要花几个月的时间对火星表面进行测绘。等获取合适的落区图像之后， “天问一号”的着陆器将与轨道器分离，进入下降阶段。
下降阶段的时长往往在几分钟到数小时不等，美国人喜欢称之为“死亡七分钟” ，这是由于他们的着陆器大部分跳过了进入环火轨道步骤，直接高速进入火星大气层。而“天问一号”采用类似于上世纪美国“海盗号”探测器的方案，从火星的大椭圆轨道进入大气层，速度更为缓慢一些，在火星大气层中的飞行时间会比七分钟长一些，技术难度相对要低一些。因此尽管我国一次性实现“绕落巡”的设置比较激进，不过难度仍然在可以接受的范围内。
但这绝不意味着登陆火星的任务就如同游戏一般简单。在此前15次火星着陆任务中，成功完成软着陆任务的有12次，但真正能实现有效数据传输的仅有8次，且这8位幸运儿都是美国研制的探测器。 “天问一号”想要打破“美国魔咒” ，圆满完成着陆任务，一次性实现“落、巡”两步，同样需要克服几个难点：
1. 自主着陆问题
尽管“嫦娥三号”与“嫦娥四号”已经成功完成了地外天体的自动着陆任务，但要注意的是，着陆月球是全程使用反冲发动机的，影响因素少；而且地月之间的通讯延时仅有一秒多，一旦在某些过程发生问题（例如悬停避障阶段），人工操控也能予以挽回。
而火星的第一宇宙速度相对月球而言较高，无法实现全程动力下降；虽然可以利用火星大气进行气动减速，辅以降落伞，可以较大量地削减下降阶段需要的燃料，然而火星大气过于稀薄，即便大面积展开降落伞，其末速度还是较大，因此仍然需要利用发动机反冲下降；且地火通讯延迟高，人工无法干预，此外还有火星近地面空气的扰动问题等等，因此一切复杂的操作只能靠着陆器自己完成，这对于自动控制的要求无疑上了一层台阶，是下降段任务的最大难点之一。
2. 着陆器元器件可靠性问题
除了直接因为控制系统失灵的问题之外，着陆过程中产生的震动，火星独特的环境也将令元器件失效的可能性大大增加。尽管现在航天器件的可靠性都有了质的提升，令近年来的火星任务成功率不断走高，但相关问题仍然存在——例如降落伞或者电池板会不会卡死，电池板会不会因为火星扬尘而导致失效等等，这些核心问题关乎任务能否顺利完成。
我国火星探测器示意图。图片来源：国家航天局
好在这些难点在地面上都一一进行了演示验证，特别是去年11月的模拟火星重力的着陆器动力下降实验，向全世界展示了我国在登陆火星上的充足准备。
来源：新华视点、北京日报
编辑：范俊杰
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