天問一號要如何打破火星詛咒？西瓜視頻為你揭開謎底

2020年7月23日，我國首枚火星探測器「天問一號」，由長徵五號運載火箭搭載升空。開啟了我國自主火星探測的新紀元，也開啟「天問一號」4億公裡的長徵路程。

「天問」二字源於楚國大夫屈原創作的《天問》。屈原不僅給後人留下了好吃的粽子、三天小長假，還給中國航天的行星探測事業貢獻了一個大氣的名字。未來，我國其他行星探測任務，都將用「天問」系列來命名。

傷亡慘重

借鑑西瓜視頻創作人大象真白的說法：如果把人類對火星的探索寫成一本書，那麼這本書上一定寫滿了失敗。從上世紀60年代開始，人類對火星的探索就沒有中斷過。在多達44次的探火行動中，僅成功了17次，即便算上部分成功的行動，也只有24次，傷殘率高達61%。而其中的15次著陸任務中，僅獲4次成功，成功率更是慘不忍睹。用「傷亡慘重」來形容人類對火星的探索，怕是再合適不過了。而超高的失敗率，給遙遠的火星披上了一層神秘的面紗，仿佛某種神秘力量在阻止人類探索火星，因此也被稱作：火星詛咒。

「探火」成功率餅狀圖

美國、蘇俄(蘇聯+俄羅斯)發射了不少，摔得也挺多。尤其是蘇俄，火星詛咒感覺是專門給蘇俄設計的，迄今為止，20次探測沒有成功1次。但是，卻有另外一個國家，首次探測就成功了，這個國家居然是印度。看了西瓜視頻才知道三哥在火星探測方面這麼牛，漲知識了。

瞄準窗口期，勇往直前

雖然頻頻失敗，但是並沒能磨滅人類文明對火星的探索。在2020年10月14日7時25分，是火星衝日。在這一天，地球來到太陽和火星的中間，是相對最近的位置（最節省燃料），此前的2-3個月是發射探測器的最佳時機，又稱窗口期。世界各國都在瞄準窗口期，發射火星探測器。

火星衝日：太陽、地球、火星一條線。

火星大衝：火星衝日+火星恰好位於近日點附近，每15-17年出現一次，上一次出現是2018年7月27日

火星衝日：地球運動到了太陽和火星的中間

除了我國的「天問一號」，還有阿聯的「希望號」，美國的「毅力號」都瞄準了2020年的窗口期，「希望號」已於北京時間7月20日升空，「毅力號」也準備在7月30日發射。除了「希望號」之外，我國的「天問一號」和美國的「毅力號」都會嘗試在火星登陸。探火同臺競技，正式上演。

探火三部曲

選好「吉時」，只能說在一定程度上增加了火星探測的成功率。當探測器搭載胖五（長徵五號運載火箭）到達地球軌道後還需要經過入軌、分離、著陸三個步驟，才能完成登陸火星。

入軌：探測器加速，脫離環繞地球軌道，進入地火轉移軌道，在近火點附近剎車，被火星捕獲，進入環繞火星軌道。在這個過程中，地球上的科學家，可以幫助探測器進行軌道修正，不至於跑偏。

探測器入軌過程

雖然在這個階段，地面可以進行一些控制，但是由於距離太過遙遠，控制的難度也非常大。而這個過程必須一氣呵成，稍有不慎探測器就可能直接飛向更遠的深空，或者直接撞到火星上。

分離：當探測器進入停泊軌道後會對著陸區進行探測，調整好著陸點，探測器就會分離成環繞器和著陸巡視器兩個部分了。環繞器繼續環繞火星執行探測任務，而著陸器就可以進行著陸了。

探測器分離成環繞器和著陸巡視器

這個過程看似簡單，但也不是那麼好對付的。因為探測器飛行到火星背面時，會進入通信盲區。而且，探測器會經過多次變軌才能進入停泊軌道。也就是說，如果有任何小問題的話，探測器飛著飛著就聯繫不到了。

著陸：著陸器分離出來後，顧名思義，就要執行著陸任務了。著陸器會進入火星大氣，通過氣動外型、降落傘、反推發動機等多級減速裝置，降落於火星表面，釋放出火星車，開始巡視和科學探測。

著陸器著陸過程

這是整個過程最難的一步，被稱為「恐怖7分鐘」。整個下降過程只有7分鐘，但是要在7分鐘之內，將著陸器的時速從20000公裡降至0。而且，由於傳輸距離遠，延時高，遠在地球的科學家雖然本領高強，但是鞭長莫及。也就是說，這7分鐘之內，著陸器只能靠自己（的造化了）。

火星上的任務

「天問一號」是我國首次自主開展的火星探測活動，爭取完成「環繞、著陸、巡視」三大任務。如果任務成功，中國將成為世界上首次探索火星即完成軟著陸任務的國家。

環繞：顧名思義，就是圍繞火星進行探測活動，有點像咱們的人造衛星，這份工作將由環繞器來完成。

著陸：恐怖七分鐘，要求著陸器有足夠的自理能力，否則很有可能會撞得稀碎。2016年，歐洲的登陸器就因為下降推進器沒有按照預計的程序打開，最終以300公裡的時速一頭撞向了火星地面，並撞出了一個直徑大約15米的大坑。好在，這個著陸器的質量過硬（筆者認為更多是運氣的成分），雖然撞的不輕，但沒有完全損壞，現在還在探測著火星大氣。但是，不是所有的著陸器都能有這麼好的運氣。

巡視：這項工作就交給火星車來完成啦。火星車主要會對火星土壤特性、物質成分、大氣電離層、磁場等進行探測，並且試圖尋找火星上的生命跡象。火星車可以說是個全面手，裝有全景相機、太陽能板、次表層探測雷達等高科技裝備，能探測地下10米的土壤成分，把採集到的信息回傳地球，並且可以接受地球的控制。火星車能夠在火星工作92天，在這92天中，火星車將以200米/小時的速度進行探測活動。由於速度太慢了，如果遇到火星沙塵暴，跑都不好跑。運行了15年的美國「機遇號」火星車，就是因為遇到了火星沙塵暴而和NASA失聯。希望天問不要遇到火星沙塵暴。

美國「機遇號」火星車，和機器人瓦力還很像

總結一下

「天問一號」是我國首次獨立自主開展火星探測活動，如果成功，我國將成為世界上首次探索火星即完成軟著陸任務的國家。而且，從對「天問一號」的報導情況來看，我國已經由原來的「全面確保成功」到如今的「正視風險與差距」，說明我們已經意識到了與世界頂尖科技的距離，也能正視自己取得的成績，有風險的項目，確保先進，成功血賺，失敗不虧！

最後，祝願「天問一號」的長徵一帆風順，為默默付出的中國航天人點讚！

上西瓜視頻，搜索大象真白。