為「天問一號」獻禮！「火星探索」專題：六、努力的俄國人

作者：佰思科學 | 沈東旭 邱亞明

2020年7月23日12時41分，中國海南文昌航天發射場，中國首個火星行星探測器「天問一號」搭載長徵五號遙四運載火箭發射升空，正奔向火星！從古至今，人類從未停止過探索火星的步伐。火星距離地球的最近距離為5500萬公裡，最遠距離為4億公裡。科學界一般認為，探測火星對研究宇宙演化、物質結構、生命起源等問題有重大價值，從人類未來星際移民前景來看，火星也是太陽系中最值得研究的一顆行星。由於地球和火星的公轉周期不同，兩個行星大約每兩年「相遇」一次，即地球與火星之間的距離最近，在此期間從地球上發射火星探測器可以縮短抵達火星耗時，節省燃料，降低「探火」成本。今年7月至8月迎來兩年一次的發射窗口期！北京時間20號06時58分，日本鹿兒島縣種子島宇宙中心。伴隨轟鳴，一枚H2A運載火箭發射升空，火箭上搭載著阿拉伯聯合大公國「希望」號火星探測器。這是阿聯首個火星探測器，也是今年發射窗口期啟程的全球第一個火星探測器。在這之後的7月23號,我國首個火星探測器「天問一號」發射升空，任務目標是通過一次發射，實現火星環繞、著陸和巡視探測，獲取火星探測科學數據。當地時間7月30日，美國航天局「毅力」號火星車計劃發射升空，並將攜首架火星直升機「機智」號一同前往火星。其任務包括尋找可能在火星上存在過的生命跡象，探索火星的氣候和地質特徵，收集樣本以備未來送回地球，為人類登陸和探索火星探路等。

在這一具有歷史性意義時期，佰思科學特別推出「火星探索」系列專題，回顧人類從古希臘至今探索火星的過程及有趣的故事，這是世界各國科學家一代接一代的傳承。而「天問一號」的發射，也標誌著我國在探索火星中，走在了世界的前列！

佰思科學「火星探索」專題總計8篇，從「望遠鏡裡的火星」開始，以「天問來了」結束。感興趣的，請持續關注我們！

努力的俄國人

熟悉歷史的朋友可能會問，在美國人取得一個又一個成就的同時，為什麼蘇聯人缺席了呢？蘇聯人這段時間難道沒有探索火星嗎？其實蘇聯人不光在努力，還創下了很多的第一。

斯普特尼克一號的複製品

人類的航天時代，最早是由蘇聯開啟的。第一顆人造地球衛星，是蘇聯在1957年10月4日發射升空的斯普特尼克一號，由此揭開了美蘇太空競賽的帷幕。

尤裡·加加林

在這之後，蘇聯繼續保持領先：第一個進入太空的人類是蘇聯太空人尤裡·加加林（1934-1968），時間是1961年4月12日；第一個進行太空行走的人是蘇聯太空人阿列克謝·列昂諾夫（1934-2019），日期是1965年3月18日。

阿列克謝·列昂諾夫

反觀美國，一開始對航天科技沒有像蘇聯那樣重視，被搶跑的蘇聯人上來就落下半個身位。但隨著蘇聯的成功，航天探索已不僅僅是技術問題，而被上升到了到底是「東風壓西風」，還是「西風壓東風」的政治高度。隨著美國航天投入的增加，我們看到了一連串火星探索的成功故事；而蘇聯在整體工業技術水平上的落後，在探索火星方面，得到了「完美」的體現。

火星1號

其實，蘇聯在探索火星方面仍有很多第一，只不過自己都不太願意提起。早在1960年10月10日，蘇聯就發射了人類第一個火星探測器，但因火箭故障甚至未能進入地球軌道。1962年11月4日，蘇聯發射了人類第一個火星著陸器，不過沒能離開地球軌道。1969年3月27號，蘇聯又發射了人類第一個能環繞火星的軌道器，遺憾的是，發射時就失敗了。無論是飛掠火星，還是著陸器，或者軌道器，蘇聯的設計都比美國早好幾年，無奈火箭技術實在是弱了點，大多數發射都沒能離開地球。如果說失敗是成功之母，那麼蘇聯航天可以算得上是美國航天的媽媽。

蘇聯火星一號紀念郵票

截止於1971年11月，蘇聯總共進行了九次火星任務，全部失敗。其中值得一提的是1962年11月1號發射的火星一號，原本要飛掠火星，但在途中失去聯繫，不知所蹤。儘管如此，蘇聯人還是很激動，不像之前那些探測器連正式名字都沒有，給了它一個火星一號的正式代號，還特意發了一枚郵票以資紀念。

火星二號及火星三號

辛勤耕耘，必有收穫。1969年11月27日，蘇聯的火星探索迎來了它的高光時刻：火星二號成功進入火星軌道，時間上只比11月14日入軌的水手九號晚了不到兩周，成為第二個成功入軌火星的軌道器。注意火星二號頂部的錐狀物，那裡面裝的是著陸器。只不過火星二號的著陸器在登陸火星時失敗，結結實實地摔在了火星上，成為第一個「硬著陸」火星的著陸器。

博物館裡的火星二號著陸器模型

不過時隔不久，火星三號於1969年12月2日又趕到了火星。更驚人的是，著陸器居然成功降落於火星表面，成為人類第一個軟著陸火星的探測器。一連串的成功，讓人感覺蘇聯人終於時來運轉，不知道是不是紅場上的列寧墓冒出了青煙。

登陸火星的火星三號著陸器（想像圖）

令人遺憾的是，成功的喜悅只持續了 100多秒。火星三號著陸器登陸成功90秒後，著陸器即開始向軌道器發送圖片數據，傳輸僅僅持續了20秒，通信即告中斷。蘇聯人在付出巨大努力之後，得到的是一張莫名其妙的黑白圖片。

火星三號著陸器傳回的圖片

值得一提的是，火星三號攜帶著人類第一個火星車。如果成功的話，會是人類第一個在火星運轉的火星車。

火星三號攜帶的火星車

之前說過，1971年11月到第二年1月中旬，火星上正刮著強烈的沙塵暴。火星二號和火星三號在這時候不顧一切地登陸，本身就是冒險。有人猜測，火星三號著陸器的失聯，很可能與當時的沙塵暴天氣有關。

美國宇航局火星勘測軌道器拍到的火星三號反推火箭殘骸（左上）和火星三號著陸器（右下）

同樣面對沙塵暴，水手九號就由地面控制人員關閉了星上設備，等待沙塵暴結束，以節約資源。再比如，1976年海盜一號原計劃於1976年7月4日登陸火星，為美國建國200周年獻禮。不過由於發現之前選好的登陸地點不理想，遂又花了幾天時間重新選擇登陸地點，於是改在7月20日登陸，以紀念阿波羅十一號飛船首次登月七周年，體現出了足夠的任務靈活性。

海盜一號釋放著陸器（想像圖）

反觀蘇聯，由於在計算機及控制領域的技術水平無法與美國相比，探測器到了火星就只能按照預定程序立即實施登陸，在沙塵暴天氣下著陸器硬闖火星，從而導致任務失敗。雖然火星二號及火星三號的軌道器入軌取得了成功，卻只能拍攝迷茫一片的火星表面而無法停止，白白浪費星上的寶貴資源，導致火星二號的探測工作只持續到了1972年3月，而火星三號則更短，取得的成果遠無法和水手九號相比。

火星三號釋放火星車（想像圖）

整個蘇聯時代，總共有16次火星任務，無一完全成功。不過在二十世紀七十年代和八十年代的各次任務中，探測器多數能到達火星附近，比六十年代還是強多了。蘇聯解體之後，俄羅斯國力更弱，1996年和2011年的兩次火星任務連地球軌道都沒出，又回到了六十年代的水平。

2011年福布斯-土壤火星探測器發射

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