地火距離這幾天並非最近 為何各國爭相發射？動圖直觀告訴你

這個月是絕對的火星月

先是7月20日，阿聯 在杜拜 遠程指揮日本 種子島發射中心，發射H-2A火箭運載其「希望」號火星探測器

然後是我國今天中午，海南島東北海岸文昌航天發射場。搭載 運載「天問一號」探測器和漫遊車 的 長徵5號遙四火箭，成功升空飛往火星

還沒完，美國也進入倒數，準備在月末通過Atlas5火箭發射「毅力」號火星探測器和漫遊車：

火星，即為古人所說之「熒惑」，西方所稱之戰神星Mars。

由於火星呈紅色，亮度又常有變化，如同螢火；故取名中帶有 「螢」 字

而在地觀察者眼中，火星在天空中的位置會隨著 與地球之間的位置變化 而 變動，從西向東，又從東向西，後再向東，令古人困惑，故再加一個「惑」字，成為「熒惑」

部分迷信的古人聽這名字就不爽「熒熒火光，離離亂惑」。竟然還為天文現象給出迷信的說法，比如當火星與地球靠的最近的時候，有可能出現 「熒惑守心」

2003年「熒惑守心」

還有其它所謂的「大兇」天象「熒惑犯上相」，紫微帝星是高高在「上」的北極星，又怎麼會被黃道附近的火星 而「犯」？

下圖可以很好地解釋為何出現如此視覺上的 天文現象

若見此圖，古人是否會恍然大悟？

因此火星的天象本身並沒有給我帶來什麼不祥，但這顆紅色行星的環境還真的是比較惡劣，大氣稀薄，僅為地球的1%左右，減速困難，要麼單純靠降落傘和氣囊硬砸（基本都壞了），要麼靠精密操控 發動機反向制動減速（太難），因此成了陸面探測器「墳場」 多達11次的著陸失敗，大於成功數，目前僅有8個探測器登陸後能運作，其中帶有漫遊車的，僅有4個！ 另外，繞飛的探測器也有10次以上的失敗，成功率還是不足50%。

如此高危高難度，為何還要去冒險？

1、神秘 還有許多不清楚的地方 值得研究

火星為地球質量的38%，直徑約為地球的53%，接近一半，約月球的兩倍， 體積為地球的15%，質量約為月球9倍、地球的1/9 表面重力約為月球的2.5倍、地球的2/5

但仍有許多未知因素，這是歷次探測的源動力，看看 「好奇」號的命名

2、是否有生命、是否宜居

火星公轉約為687天 接近地球兩年的時長，自轉 24小時37分，有類似地球的四季變更狀況，大氣稀薄，沒有形成保護層，成分為二氧化碳為主，不適合呼吸；沒有如同地球這般適宜的磁場 抵擋太陽輻射，等等 這些必然是最受關注的原因，

3、資源 是否有適合人類使用的資源，是否可以改善環境，是否方便開發和殖民，地球資源有限，這也是人類不惜重金，堅持的探索的最終原因

紅色並不是什麼不祥的螢火，主要是因為氧化鐵懸浮顆粒 反射太陽可見光 產生，已可排除迷信

地形有許多類似 峽谷、河床的外形，被認為有可能有大量的水，並在 時候 發現其極地上有冰，以及地下極可能有富含鹽分礦物質的極低溫的液態泥水

4、國家的發展計劃，例如NASA的星際殖民，以及阿聯2117年人類首個火星居住區：

5、馬某人 的火星殖民之夢

既然要探測火星，為什麼都趕在這個月呢？

都說地球和火星距離約為5500萬公裡~4億公裡，而且說這段時間是 每2年左右1次的發射窗口，那是不是就是說， 2年來，這段時間是地球與火星的距離最近的時候呢？

我們來看今天的太陽系位置圖，明顯不是平時大家報導的「5500萬公裡」（ 55，000，000km）：

而是約103,411,850km，而且，達到了常說的「5500萬km」近乎兩倍的距離

偏偏這時候，各國機構早已提前準備：

阿聯計劃7月14日就發射「希望」號，因天氣拖延至20日

7月17日，完成技術區總裝測試工作後

長徵5號遙四火箭 千呼萬喚下 ，從廠房裡，直接在活動發射平臺上 駛出來，垂直轉運至發射區，箭在弦上 擇機待發

既然不是最近，為何還要在這個時候發射呢？

除了怕耽誤而在等兩年之外，更重要的原因在於天賜良機，且看示意圖：

簡單地展示，藍色表示地球及其軌道，紅色表示火星及其軌道，虛線是探測器飛行軌道。很直觀了

這表明了我們當前的航天火箭，深空運力有限，利用地球軌道繞太陽飛行的慣性，以及地球比火星速度快的優勢，借力繼飛

說白了，省運力、省燃料、省工程總時間

但是，這種操作不是傳統衛星發射軌道，雙曲線軌道 更是我國首次面臨的課題，算軟體與算法要根據研究更新， 還包括了 火箭為太空飛行器初始入軌，以及太空飛行器離開地球的逃逸能量。對於測控、數據處理要求奇高

而且更逆天的在於，難以及時操控，通訊控制延時 越來越長，平均20分鐘的延時，又不允許有差錯，否則可能有飛過頭之類的情況出現，探測器的速度軌跡等設置和飛行控制要剛好被火星引力捕獲，被拉到 繞火星旋轉的軌道上去，才初步達成所謂的「繞」

如前文所說，降落火星表面是驚險的，沒有足夠厚的大氣來減速，天問還要靠發動機反向制動，加上延時，靠的是精銳的探測器傳感器、發動機和優秀的算法等方面的超強結合

因此這會是個系統性的龐大工程：光是在測控系統方面，我國就已提前部署了陸基、海上和天基相結合的，光學、雷達、遙測、遙控等多手段，全方位立體測控系統：

甚至還到阿根廷建設觀測站

這麼浩大又細緻的工程，無疑是綜合國力實力的體現，敢於立項 敢於發射 就已經不得了

為何要用長徵5號遙四？

運力強勁：

我國目前運力最大深空火箭，25噸的LEO運力，超過獵鷹9不可回收型。長徵5號採用氫氧上面級，10餘噸的同步轉移軌道運力，深空運力完爆獵鷹9。

另外重型火箭長徵9號呢？長徵9號雖然能力超強，LEO運力達到驚人的150噸，但畢竟在研

而且，YF-100液氧煤油發動機 為富氧燃燒循環，效率比較高，可靠性也比以前的發動機好，是按照可重複使用的要求設計的，比衝高達320+，比獵鷹9 開式循環的梅林280+高不少（長徵8號就相當於我國未來的輕型版獵鷹9火箭，可回收版本會比獵鷹9更低，運載射程也比獵鷹9回收版會更遠）

採用可重複使用YF-100發動機的長徵8

其充分燃燒後，無毒，遠比之前的有毒發動機清潔，而且煤油比液氫便宜，易儲存，非常適合作為一級火箭使用

為何選擇海南文昌發射場？

因為地球形狀越靠近赤道，越突出，地球自轉切向運動速度越大，能夠為火箭提供更大的初始運動速度，而且文昌發射場是目前唯一能發射長徵五號運載火箭的發射場。

目標早已是星辰大海的我們，又怎會懼怕無人探測的失敗呢？

統籌規劃整個綜合系統工程，科學抓住發射窗口期，是探索火星的基礎與關鍵

預祝明年初 3大探測器的成功入軌，以及兩大火星車的成功著陸，從而加快人類星際遠航的步伐

本文旨在提供與眾不同的角度，分享交流，望諸君明辨之，更望，努力 共創實業

by頭頭勢道特約作者 天行客

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