歷史上成功率僅43% 人類探測火星為何“步步驚心”
成功率不足一半 人類“探火”為何步步驚心
當前，備受矚目的多國探測火星行動已經陸續拉開帷幕。受天氣狀況影響，阿聯酋火星探測器“希望號”將發射任務推遲到7月17日進行。我國火星探測器“天問一號”目前已經運抵文昌航天發射場，按預定計劃，發射將于7月23日左右進行。
事實上，相對于火星探測而言，人類對月球探測已經做了大量嘗試，成績斐然。1959年1月2日，蘇聯成功發射“月球一號”，拉開了人類探月的序幕；1969年，美國宇航員阿姆斯特朗登月，他的一小步邁出了人類巨大的飛躍；1994年，美國發射的“克萊門汀”探測器，獲得了當時最詳細的月球表面圖像，并發現月球南極可能存在大量水冰；2011年和2013年，美國先后發射探測器，精確測量了月球重力場，并分析了月球稀薄的大氣組成等；2019年，我國“嫦娥四號”第一次實現人類探測器月球背面著陸和巡視探測。
距離人類首次登月已經過去了50多年，而火星依舊人跡未至。那么火星探測與月球探測究竟有哪些區別呢？
歷史上火星探測成功率僅43%
火星是太陽系中距離地球較近、自然環境與地球最為類似的行星之一，一直以來都是人類深空探測的熱點。從60年前，人類就開啟了對火星的探險之旅。
1960年10月，蘇聯向火星先后發射了兩枚探測器“火星1A”號和“火星1B”號，但可惜的是，“火星1A”號發射之后第3級火箭點火失敗，僅飛至地面120千米高就報廢了，“火星1B”號的火箭引擎直接爆炸，空中落下的碎片甚至污染了整個拜科努爾發射場。
美國對火星的探索也是開端不利，1964年，剛剛成立不久的美國國家航空航天局(NASA)發射了“水手3號”火星探測器，當穿過地球大氣層時，探測器的一個保護盾未能推出，結果所有的探測儀器都沒能打開，美國的第一次嘗試也宣告失敗。
1964年10月，美國“火星4號”火星探測器向地球傳回了人類史上第一張有關火星表面的最近距離的圖像，同時回傳的還有500多萬個比特的科學信息，可以說這一次任務開啟了人類空間探索的新時代。
然而接下來的幾年，蘇聯向火星附近發射探測器又經歷了幾次失敗，研制的“火星2號”探測器具備了登陸軌道的能力，但是在著陸過程中正遇上火星表面發生大規模塵暴，“火星2號”一頭撞進火星上的盆地，本次行動以著陸器墜毀而告終。“火星3號”探測器登陸火星20秒后，就跟地球失去了聯系。這與1992年NASA的經歷相似，“火星觀察者”號進入火星軌道后，也很快就失去了聯系。
進入21世紀，用軌道器探測火星迎來了黃金時代。美國、歐洲航天局相繼成功發射了火星探測器。印度也加入到火星探索競賽中，發射了首顆“火星軌道任務”探測器。然而，人類探測火星
的征程并未就此一帆風順。2011年，俄羅斯的“火衛一—土壤”星際探測器由于發動機出現故障，未能將其送入飛往火星的軌道，所搭載的中國火星探測器“螢火一號”也一同宣告“探火”失敗。
有數據顯示，自1960年以來，美國、蘇聯/俄羅斯、日本、歐洲和印度先后進行了44次火星探測項目，但成功和部分成功的任務僅有23次，完全成功率是43%，其余的項目都出現探測器撞毀、失靈或失蹤了。什么是部分成功？全國空間探測技術首席科學傳播專家龐之浩在接受科技日報記者采訪時解釋說：“如蘇聯‘火星3號’探測器，在降落火星后只發回20秒信號就失聯了，有專家說成功，也有人說不成功。”
也許有人會問，月球探測成功率是不是更高一些？對此，龐之浩表示，月球探測成功率也不算太高，完全成功率約53%，尤其是早期，失敗率也比較高。總體來講，比火星成功率稍微高一些，由于統計方式不同，如對成功和部分成功的理解差異，所以出現有的統計結果是60%左右，也有統計結果顯示為50%。
跟月球相比火星探測難在哪兒
在業界，火星被稱為“探測器墳場”，其探測難度可想而知。
據龐之浩介紹，火星距離地球最遠約4億公里，最近也要約5600萬公里，探測器抵達火星需要飛行這么長的距離，對發射、軌道、控制、通信、電源、入軌、著陸等技術都有很高要求。
在發射方面，火箭的運載能力、入軌精度和可靠性是實現火星探測的重要前提。月球探測器進入地月轉移軌道的速度為10.9千米/秒。而火星探測器要進入地火轉移軌道的速度必須達到至少第二宇宙速度(11.2千米/秒)才行。因此，發射同等質量的月球探測器和火星探測器時，后者必須用推力更大的火箭，使探測器直接進入地火轉移軌道，否則就需要消耗探測器自身燃料和更長的飛行時間加速，這會影響到探測器壽命。
“火星探測最大的難點是在火星著陸，探測器要經歷入軌、下降與著陸過程，這一過程通常被稱為恐怖7分鐘。”龐之浩說，在火星稀薄的大氣環境下需要用7分鐘將探測器速度從2萬千米/小時降低到零，這需要包括氣動減速、降落傘減速和反推減速等多種減速手段融合實現，每個環節都必須精準無誤，其難度不亞于“在巴黎打一個高爾夫球要落到東京的一個洞里”。
龐之浩解釋說，雖然火星大氣密度只有地球的1%，但相比月球著陸，火星著陸時探測器多了一個進入大氣層和打開降落傘的環節。由于火星大氣層可以起到一定的減速作用，所以著陸減速需要控制得特別精準，何時進入，進入的姿態、角度等都不能有絲毫誤差。然而，現在人類對火星大氣層的了解還比較有限，再加上測控信號延時很長，進入火星大氣層前調整姿態、角度和速度必須靠探測器自主執行。在探測器切入火星軌道過程中，如果切入點離火星過遠，則不能被火星的引力捕獲而掠過火星；如果切入點離火星太近，則可能墜毀于火星大氣層。此外，進入火星大氣層后，探測器也要自主準時開傘減速、準時切傘、準時拋底、準時懸停避障、準時關機等，稍有閃失就會導致失敗。
由于距離遙遠，火星探測器飛抵火星軌道需要260—320天，通信也是個大問題。龐之浩說，從地球發送到火星的無線電信號，單程延時為20分鐘左右。同時，由于距離越遠，信號就會越弱，再加上宇宙中的噪聲干擾，這對信號收發技術是一個非常大的挑戰。為了應對信號衰減問題，探測器需要裝有高增益、高可靠通信設備，地面也要有直徑很大的深空測控天線，以免探測器因通信故障而“迷失”。
如果前面一切順利，探測器終于在火星上落了腳，但想要順利開展工作也并非易事。龐之浩表示，在月球表面工作，月球車需要度過一個長月夜，一個長月夜相當于地球上的14天，溫度最低可達到零下180攝氏度。而火星上溫差沒那么大，一天也是24小時。但火星上的沙塵暴很大，是地球上12級臺風造成影響的6倍，這些飛沙會覆蓋火星車的太陽能電池板，致使其無法正常工作。歷史上，美國第一代和第二代火星車都是受沙塵暴影響而停止工作的。“這就需要充分提高能源的利用率，包括高效太陽能電池技術及高效蓄電池技術，提高能源系統功率質量比，如太陽能電池板盡量要大一些，光電轉換效率要更高。”龐之浩說。
本報記者 付麗麗
原標題：歷史上成功率僅43% 人類探測火星為何“步步驚心”相關文章
-
人類登陸火星最大挑戰是什么？不是環境，而是致命的太空輻射！
眾所周知，地球是人類的唯一家園，人類誕生在地球上已經有幾百萬年的歷史了，人類通過不斷進化，從野蠻時代慢慢步入了智能時代，同時人類在進化的過程中也變得越來越智慧，我們學會了使用工具，如今還學會了制造工具，掌握了先進的科技。然而人類的這些進步都離不開對資源的依賴，地球資源原本是非常豐富的，但是在人類的不斷開采下，以及日漸擴大的需求量，使地球的資源已經越來越匱乏。在未來隨著人口的快速增長，人類對地球資 此后在2018年法新社也在火星上發現了第一個液態水湖，2019年，NASA表示“好奇”號火星車在火星蓋爾隕石坑...
2020-07-15 20:25:04 火星太空人類 -
對不起美國！這次中國又走在了前頭，火星探測器將于本月正式發射
根據參考消息報道，這次中國又走在了前頭，火星探測器將于本月正式發射，對此這能和美國說一聲對不起了！根據西昌衛星發射中心消息得知，天問一號火星探測器將在7月20日左右在我國海南文昌航天發射場發射，據西班牙《阿貝賽報》報道，中國在2020年發射首個火星探測器，已經領先美國，美國的火星探測器是預備在七月底發射，探測器會搭載毅力號火星車升空，我國天問一號的主要任務就是搜集一些關于火星的樣本供專家研究，此 這次我國即將發射火星探測器的消息公開后，引起了不少國家的關注，只要發射成功，并在未來完成探索任務，這個過程將是...
2020-07-15 09:25:08 火星將于美國 -
印度的火星探測器曼加里安號，6年來發現了什么？難怪自信心爆棚
在多數人的印象中，印度都是一個迷之自信的國家。只因為印度人總是自信心爆棚的，認為自己國家的一切都要領先于其他國家，哪怕印度如今也僅僅只是發展中國家，但似乎印度人早就認為全世界也就只有美國能夠領先印度。同時，印度又是一個非常喜歡和我國比較的國家，無論在經濟，科技，軍事，還是航空領域中，印度都認為自己的國家有著出色的發展和成就，比如在航天領域中，印度就認為除了美國之外，自己也是唯一有獨立能力發射探測 那這顆探測器目前都在火星上發現到了什么呢？曼加里安號火星探測器既然是為探測火星而來，必然也會沿著火星的軌道仔細...
2020-07-14 17:25:25 加里火星印度 -
“天問一號”將于23日前往火星，美國不甘落后，同期發射毅力號
“天問一號”將于23日前往火星，美國不甘落后，同期發射毅力號想象力是無止境的，可以滿足內心的一切欲望。在很多科幻電影和小說中，經常有這樣的劇情描述：在未來世界，人類文明發展到巔峰，他們不再被地球所束縛，憑借著高等智慧和強大的科技力量，征服了一顆又一顆星球，成為了太陽系的霸主，可以隨意前往任何一顆天體旅游或居住。然而，如今的科技尚無法實現以上的想象情節，而我們又不得不開展星球移民籌備計劃。近幾年里 但是，基于目前對火星的認識，想要馬上移民至這顆天體上居住，依然是一件難以實現的事情，我們需要更多關于火星的數據...
2020-07-14 17:25:07 火星不甘落后將于 -
“紅火星”與“下弦月”2020年7月12日上演“星月童話”
今年是 火星年 ： 紅火星 與 下弦月 12日上演 星月童話 新華社天津7月10日電 天文專家介紹，7月12日凌晨，天宇將上演 火星合月 的美麗天象。屆時，如果天氣晴好，我國感興趣的公眾用肉眼即可看到 紅火星 與一彎 下弦月 相互輝映、齊放光芒的景象。火星是太陽系內除地球之外很有可能曾存在過或還存在著生命的行星，因而也是最受 地球人 關注的一顆行星。截至目前，全球已有40余次火星探測活動。火星在夜空中呈現為一顆明亮的紅色天體。由于它的亮度在發生著周期性的明顯變化，我國古代把它稱為 熒惑 ，而在西方則以戰神...
2020-07-10 17:25:24 星月下弦月 -
愛因斯坦曾發明靈魂探測器，如果“神鬼”存在會引起恐慌嗎？
愛因斯坦說過這樣一句壞話：當科學家登上一座高山后，卻發現神學家早就坐在那里了。其實在遙遠的古代人們對許多自然現象不是完全的了解，人們把這些未知的奇特現象都稱之為鬼神現象，特別是人們在遭受重大自然災害時一般都理解為上天對我們的懲罰。人們進入21世紀以來隨著科學的不斷進步，人們的才開始逐漸意識到許多的現象根本就不是鬼神造成了，而是一些普遍的自然現象，現在可以通過科學技術來重現這些現象，所以許多現代人 有人說：人類的這一進步促使人類向著更高階的文明邁進，雖然現在的科學技術已經日新月異了，但是現在仍有許多的自然現...
2020-07-09 18:26:01 愛因斯坦神鬼探測器 -
下一站火星！我國挑戰失敗率最高的任務，將經歷“生死7分鐘”
我國將在7、8月執行首次火星探測任務據《央視網》報道，我國將于7、8月開始執行首次火星探測任務，而在此前，也已經公布了首個行星探測任務的稱號，即“天問系列”，其來源于我國著名詩人屈原的長詩《天問》，因為這是首次探測火星的任務，所以又被細致地稱為“天問一號”。從名字中，我們可以預知，我國探測火星只是一個開端，火星是我國探測太陽系行星的第一步，未來還會根據需求而對其余行星展開探測。而從中國國家航天局 而在這個過程中，火星捕獲至關重要，據包為民院士指出，如果火星捕獲失敗，那么我國這顆火星探測器將會與火星擦肩而過...
2020-07-08 16:27:07 火星一站率最高 -
阿拉伯也要前往火星！“希望號”將于7月飛天，日本主動提供幫助
根據《新華社》6月份的報道，伴隨著火星抵達近地點，多個國家都準備發射火星探測器，日前，阿拉伯國家也發布新計劃，決定加入本輪火星探測競賽，于7月15日發射“希望號”火星無人探測器，目前準備工作已經接近尾聲。阿拉伯國家都準備了什么？這并不是阿拉伯人的“頭腦一熱”，而是早在多年前就已經制定了相關的計劃。在2017年2月中旬，阿拉伯官方媒體就曾經發表阿拉伯聯合酋長國副總統的重要講話，表示將通過國際合作的 在去年，阿拉伯人就將自己的宇航員送上了國際空間站，當然，用的并不是自己的火箭，而是與NASA的宇航員一樣，搭乘...
2020-07-04 16:26:30 飛天阿拉伯火星 -
婁滋博趙露思在一起了嗎 火星婁淄博表白求婚是哪一期
婁淄博是一名歌手，在參加《火星情報局》時與趙露思組CP，兩人互動非常的甜，那婁淄博和趙露思在一起了嗎？趙露思我們都很熟悉了，下面，婁淄博詳細資料起底，《火星情報局》婁淄博表白求婚是...
2020-07-04 16:07:39 火星淄博在一起了 -
探測器拍攝到冥王星地表，有一個神秘物體在移動，它會是什么？
對于冥王星，相信朋友們不會陌生，它曾經是太陽系九大行星這一，也是人類在太陽系中可觀測到的最遠行星。可是在2006年，天文界發生了一件大事，那就是科學家重新定義了行星的入選標準，在新的標準之下，冥王星只能算是一顆矮行星，于是它被踢出了行星之列。從此，太陽系由原來的九大行星變為了八大行星。雖然冥王星失去了行星的身份，但是科學家對它的關注和重視卻絲毫沒有減弱。要知道，它可是人類可觀測到的太陽系邊緣柯伊 結過9年多的飛行，新地平線號終于到達冥王星軌道，這個時候開始了對冥王星的一系列探測活動。新地平線號先是拍攝了一...
2020-07-03 16:25:30 冥王星地表探測器
| 留言與評論（共有 0 條評論） |
