文章图片

文章图片

文章图片

文章图片

在今年夏天的火星发射窗口期间 ， 可谓是热闹非凡 ， 人类相继向火星发射了三个探测器 ， 先是阿联酋的希望号 ， 再是中国的天问一号 ， 最后是美国的毅力号 。 预计这三个探测器都会在大约半年后飞抵火星 ， 并对火星开展探测 。
之所以都选择在今年夏天发射火星探测器 ， 是因为在此期间发射最为节约燃料 。 地球与火星绕太阳公转的角速度是不一样的 ， 当火星运行到地球轨道前方时 ， 由于地球的公转角速度更快 ， 地球将会追上火星 。 在此期间发射探测器 ， 可以充分利用地球的公转速度 。
具体而言 ， 火星探测器前往火星的运行轨道被称为霍曼转移轨道 。 在该轨道上运行 ， 探测器只要经过两次加速 ， 就能摆脱地球引力束缚 ， 前往火星 。 虽然这种方法节省燃料 ， 但也会让飞行时间变得漫长 ， 大约需要半年才能到达火星 。
预计在明年2月份 ， 三个探测器都会进入火星轨道 ， 成为绕着火星运动的卫星 。 其中希望号是轨道器 ， 不会登陆火星 ， 只有我国的天问一号和美国的毅力号将会在火星表面登陆 。
按照计划 ， 天问一号的轨道器将会绕着火星运动 ， 而着陆器将会在明年5月登陆火星的乌托邦平原 。 该平原的跨度超过3000公里 ， 是火星上面积最大的平原 ， 美国宇航局（NASA）的海盗2号曾在44年前登陆过这片区域 。
另一方面 ， NASA的毅力号将会在明年2月18日登陆火星 ， 具体位置是在杰泽罗陨石坑 。 这里存在河道交汇一样的地貌 ， 曾经可能有河流交汇于此 ， 并在陨石坑中形成了湖泊 ， 毅力号将在这里寻找火星生命的痕迹 。
为什么更晚发射的毅力号要比天问一号提早3个月登陆火星呢？
当然 ， 原因并不是毅力号飞得比天问一号更快 ， 两个探测器抵达火星轨道的时间都是差不多的 。
登陆火星可不是一件容易的事情 。 火星远离地球 ， 即便信号以光速传播 ， 往返地球所需的时间也要数分钟至数十分钟 。 因此 ， 地球上的控制中心不可能给着陆器发射指令 ， 只能完全依靠着陆器的自动登陆系统 。
从火星轨道上降落到火星地表 ， 着陆器的速度要从6公里/秒减速为静止 ， 这个时间只有7分钟 。 这是最为危险的时刻 ， 登陆火星的探测器有一半折戟于此 ， 所以这个时间又被称为“黑色7分钟” 。
不过 ， NASA登陆火星的成功率要远高于世界平均水平 。 NASA实施过8次探测器登陆火星任务 ， 只失败了一次 ， 最近成功的一次是在2018年登陆火星的洞察号 。 凭借着丰富的经验 ， 毅力号飞抵火星轨道后 ， 经过适当的调整 ， NASA很快就能实施第9次登陆火星任务 。 毅力号的动力由放射性同位素热电机提供 ， 此前搭载同样核动力的NASA好奇号已经在火星上运行了8年 。
另一方面 ， 我国是第一次实施火星探测任务 ， 而且难度还非常高 ， 就连NASA最初探测火星时都没有尝试过 。 在完全没有火星探测经验的情况下 ， 我国将要一次性实现三大任务——绕、落、巡 。
【登陆火星|NASA毅力号成功发射，为什么它能比天问一号提早3个月登陆火星？】