為節約成本,改變著陸火星的方式,卻開啟了人類探索火星的高潮

2020-07-20 圖說科技

眾所周知,火星探測任務是非常耗費財力的科學探索活動。


為節約成本,改變著陸火星的方式,卻開啟了人類探索火星的高潮

早在1974年,美國發射的海盜號火星探測器,雖然成功登陸火星,但耗費的成本卻十分驚人。

當時海盜號任務總計耗資超過9億美元。

可以想像,上世紀七十年代的9億美元,是怎樣一筆巨款。如果折算成現在的價值,大概近36億美元


或許正因為如此,美國在海盜號之後的二十多年內,幾乎沒有更大規模的火星探測活動。


一直到探路者號火星探測器成功登陸火星。


為節約成本,改變著陸火星的方式,卻開啟了人類探索火星的高潮

《火星救援》中的探路者畫面


看過科幻大片《火星救援》的朋友,應該能記得馬克駕駛火星車尋找探路者號的片段。

馬克成功找到並修復了廢棄在火星上的探路者號,重新與地球取得了聯繫。


影片中提到的探路者號,正是美國於1996年發射,1997年成功登陸火星的新一代火星探測器

之所以說是新一代,是因為此次探路者任務已經改變了以往的探索理念。


在全球航天界,火星也被航天人士稱為探測器墳墓,主要原因是失敗率實在是高。

迄今為止,人類所有發射的火星探測器中,真正成功完成任務的不到一半

很多探測器在接近火星或者成功登陸火星表面後,因為各種原因失去聯繫。


付出了大量人力、物力、財力之後,最終結果卻是竹籃打水一場空。

前文提到的美國海盜號探測器,總計花費三十多億美元,還算是比較幸運,基本完成了任務。


而最近一次的失敗例子是在1992年。

當時美國發射了「探測者」號火星探測器,但當「探測者」號歷經11個月進入火星大氣層後,突然失聯,從此下落不明


這個任務直接經濟損失達到近10億美元!


因此在「探測者」號失敗後,各個國家都開始嘗試既節約成本又更高效的辦法。

俗話說,錢要用在刀刃上,1996年發射的「探路者」號,就是一個優秀的典範。


據統計,探路者號整體費用2.8億美元,還不到海盜號的十分之一。


探路者號是怎麼節約成本的呢?


為節約成本,改變著陸火星的方式,卻開啟了人類探索火星的高潮

採用氣囊方式著陸的探路者號

應該說在很多環節都做了優化調整,其中一個重點就是改變著陸方式。


為節約成本,改變著陸火星的方式,卻開啟了人類探索火星的高潮

探路者號氣囊示意圖


火星探路者號的著陸方式,採用了一種類似汽車安全氣囊的緩衝系統

當然,這種氣囊並非普通的民用安全氣囊。「探路者」攜帶的氣囊材料非常特別,是研發人員花了很長時間找到的一種具有防彈效果的特殊布料。

能夠經得起火星表面鋒利巖石的割劃。


探測器接近火星表面時,被氣囊包裹而墜向地面,經多次彈跳後平穩下來。


這種著陸方式與之前的海盜號著陸方式相比明顯簡單很多,節省了很多成本。

但事實證明,這種方式對於低重量的探測器,卻是更加高效的。

為節約成本,改變著陸火星的方式,卻開啟了人類探索火星的高潮

索傑納號探測巖石

探路者號成功登陸火星後,釋放出人類第一臺火星車索傑納號,在火星地表展開探索活動,並獲得了一些重大發現。

鑑於探路者號的成功,之後的勇氣號與機遇號,也都是採用氣囊降落的方式,而且一個比一個優秀。


由此可見,經費雖然減少並不意味效果差。相反,只要能合理調配資源,往往有意想不到的效果。

歷史為鑑,自探路者號成功之後,其發射理念被全球各航天大國競相模仿,人類迎來了火星探索的高潮。


為節約成本,改變著陸火星的方式,卻開啟了人類探索火星的高潮

如今中國也啟動了火星探索計劃。

中國的「天問一號」日前已抵達海南文昌發射場,預計在7月底到8月上旬之間,擇期發射。


儘管中國在火星探索方面與美國等航天大國相比,差距還比較大。

不過,起步晚也並非壞事,站在前人摸索的基礎上,可以少走很多彎路。


作為中國第一個火星探測器,「天問一號」或許也效仿了探路者號的著陸方式,以低成本模式,規劃一系列更長久的探測任務。


具體情況如何,我們拭目以待,預祝「天問一號」發射成功!

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