火星,距地球最近的紅色行星,太陽系八大行星之一,屬於類地行星,直徑約為地球的53%,質量為地球的11%,表面重力約為地球的2/5,讓人類產生過無數幻想。1971年起始至今,人類已經為了探索這顆奇妙的星球努力了近50年。這其中,有成功工作數年的,有失聯墜毀的。以下,小編梳理了所有留在火星表面的探測器,共14個,本文按發射時間順序。
01 「火星」2號:第一個在火星表面著陸的人造探測器
發射國家:蘇聯
任務類型:環繞、著陸
發射時間:1971年5月19日
任務結果:失敗
發射火箭:質子-K/D組級運載火箭
以下圖片均源自:NASA
前蘇聯發射的「火星」2號是人類向火星發射的第一個人造探測器。它於1971年5月19日16時22分44秒,由質子-K/D組級運載火箭發射。「火星」2號的設計目的是降落到火星表面,利用火箭進行最後剎車。升空時,軌道飛行器重3440千克,著陸器重1210千克,軌道幹質量2265千克。機體高4.1米,寬2米。儘管這顆登陸器在長途旅行中一直保持良好狀態,可卻在著陸過程中正遇上火星表面發生大規模塵暴,最終,「火星2號」墜毀於火星上的海拉斯盆地,沒有獲取任何探測數據和圖像。
02 「火星」3號:第一個成功在火星表面著陸的探測器
發射國家:蘇聯
任務類型:環繞、著陸
發射時間:1971年5月28日
任務結果:失敗
發射火箭:質子-K/D組級運載火箭
「火星」3號。圖源:NASA
「火星」3號與「火星」2號完全相同,均包括了一個軌道飛行器和一個著陸器,於5月28日15時26分20秒由質子-K/D組級運載火箭發射。之所以它重要,是因為「火星」3號的著陸器是有史以來第一個成功在火星表面著陸的探測器,雖然它在下落過程中遇到上同一場塵暴,但還是於1971年12月2日成功著陸於火星表面,工作約14秒後,甚至沒能發回一張完整的照片就永遠與地球失去了通信聯繫,以失敗告終。
火星偵察軌道器上搭載的高解析度成像科學設備所拍攝的火星3號可能登陸地點。左側影像攝於2007年11月,右側
03 「火星」6號
發射國家:蘇聯
任務類型:軌道船與登陸艇,研究火星大氣層及表面
發射時間:1973年8月5日
任務結果:失敗
發射火箭:質子-K/D組級運載火箭
「火星」6號
「火星」6號是蘇聯在1973年8月5日由質子-K/D組級運載火箭發射的火星探測計劃的探測船,用於研究火星大氣層及表面。最終到達火星並成功釋放著陸器,但處理晶片損毀,大部份資料不可讀。
04 「海盜」一號:首個成功著陸並開展工作的探測器
發射國家:美國
任務類型:軌道衛星
發射時間:1975年8月20日
任務結果:成功
發射火箭:泰坦三E-半人馬座運載火箭
海盜號軌道衛星
1975年8月20日,「海盜」1號發射升空,花費10個月航向火星,於1976年6月19日進入圍繞火星的軌道。1976年7月20日,休斯敦美國「海盜」1號太空探測器在火星赤道附近實現軟著陸,並在幾秒後開始向地球傳送了首批火星表面圖像。
第一張由海盜號拍的火星地表全景照片。
第一張由海盜號著陸器從火星表面送回的照片,可以看到著陸器的支架。
「海盜」1號由2.3噸的軌道艙和1.1噸的著陸艙組成。軌道艙從太空對火星空間環境、火星地面以及火衛一、火衛二進行觀測;著陸艙則在火星表面探測火星上是否存在生命同時勘測火星地貌、火星大氣和地震活動。在上面裝有電視攝像機、紅外光譜儀、紅外輻射計、氣體攝譜儀、氣體自動記錄儀、X射線螢光分光計、地震儀和土樣挖掘機等儀器。
05 「海盜」2號:火星探測史上最昂貴的計劃
發射國家:美國
任務類型:軌道衛星
發射時間:1975年9月9日
發射火箭:泰坦三E-半人馬座運載火箭
任務結果:成功
海盜號於1975年8月20日發射。
美國「海盜」計劃是火星探測史上最昂貴的計劃,也是1990和2000年代前最成功、提供信息最多的火星探測計劃。「海盜」1號和「海盜」2號是美國航天局「海盜計劃」發射的兩個太空飛行器。「海盜」2號是第二個,主要研究火星溫度、磁場、風速、風向、X射線光譜。它於1976年8月7日進入火星軌道,1976年9月3日觸地於烏託邦平原。「海盜」2號的著陸器在火星表面工作了1281個火星日,最終在電池失效後,於1980年4月11日停止運作。軌道衛星則工作到1978年7月25日,共環繞火星706周,傳回了近16000份圖像。
這張照片由海盜號著陸器的1號相機攝得。中間偏右的大石塊寬度約為2米。這顆石頭由海盜號科學家命名為"Big J
06 火星「探路者」:攜帶人類送往火星的第一部「車」
發射國家:美國
任務類型:登陸器與探測車
發射時間:1996年12月4日
任務結果:成功
發射火箭:德爾塔 II 7925
1996年10月在JPL的火星探路者號
火星「探路者」號是一艘在1997年的低成本,攜帶探測車登陸火星且建立基地的美國太空船,於1997年07月04日在火星表面著陸。它攜帶的「旅居者」號火星車,是人類送往火星的第一部火星車。火星「探路者」號任務除科學目標外,同時也是各種創新技術的概念證明。比如安全氣囊——間接著陸和自動迴避障礙,在後續的火星車任務都在採用。
火星探路者號登陸地點的全景圖。
07火星「極地著陸者」號:墜毀在火星表面
發射國家:美國
任務類型:火星登陸探測器
發射時間:1999年1月3日
任務結果:失敗
發射火箭:德爾塔 II 7425
火星極地著陸者號發射升空
火星「極地著陸者」號與火星「氣候探測者」號同屬火星探測98計劃。火星「極地著陸者」號搭載「深太空」2號探測器升空,預計登陸火星南極。火星極地著陸者號後來在登陸火星的過程中失去聯絡,任務失敗。失敗原因很可能是程式發生錯誤,所以逆噴射引擎在距離地表40米的地方關閉,導致火星極地著陸者號墜毀在火星表面。
正在進行組裝測試的火星極地著陸者號
08 「小獵犬」2號:「失蹤」12年又被發現
發射國家:英國
任務類型:登陸搜尋火星生命信息
發射時間:2003年6月2日
任務結果:失敗
發射手段:快車
「小獵犬」2號
「小獵犬」2號是一個由英國研發的著陸太空飛行器,計劃用於搜索火星表面的生命跡象。它釋放出來後的第六天,原本按部就班即將到達進入大氣層步驟時,卻忽然完全失聯,它曾因此而受到多方質疑——它根本沒登陸過火星,而是被彈出大氣層,進入環日軌道;它在降落過程中被大氣燃燒殆盡;它已抵達火星表面,卻因與火星地表堅硬物體發生撞擊而撞毀等等。但2015年1月16日,經多國研究確認,失聯了12年之久的「小獵犬」2號確實已於2003年時成功登陸在火星表面,只是因故未能完成部署開始運作。
科學家於2014年11月和12月拍攝的影像中發現小獵犬2號
09「勇氣」號
發射國家:美國
任務類型:火星探測
發射時間:2003年6月10日
任務結果:成功
發射手段:德爾塔 II 7925 9.5 火箭
「勇氣」號火星探測器,是美國國家航空航天局火星探測漫遊者計劃的第一部火星漫遊車。其主要任務是探測火星上是否存在水和生命,並分析其物質成分,評估火星上的環境是否有益於生命。
「勇氣」號在火星假想圖
「勇氣」號已於2004年1月3日04時25分在火星南半球的古謝夫隕石坑成功著陸,火星上沙塵暴和塵捲風並沒有預計的嚴重,探測器的除塵功能有效發揮,使得探測器太陽能帆板的壽命大大延長,能量吸收非常良好,為科學考察提供了至關重要的充足電源。隨著火星冬季腳步的臨近,「勇氣」號上太陽能電池板產生的電量也越來越少。2011年3月22日,NASA最後一次聯絡上「勇氣」號,2011年5月24日,NASA在最後一次嘗試聯絡後結束「勇氣」號的任務。
「勇氣」號發回的最後一張照片
10「機遇」號
發射國家:美國
任務類型:火星探測車
發射時間:2003年7月7日
任務結果:成功
發射手段:德爾塔 II 7925H 9.5 火箭
尚在無塵室內的機遇號,2003年攝於甘迺迪太空中心
「機遇」號,是一臺於2004年開始火星探測任務的地表探測車,也是NASA火星兩輛探測探測車中的一輛(另一輛為「勇氣」號)。於2003年從地球發射,並於2004年1月25日降落在子午線高原 ,差不多是在「勇氣」號降落的三周後。和「勇氣」號一樣,「機遇」號也遠遠超過了其原本設計的運作時間,由於太陽能發電板被清潔乾淨,它能夠繼續執行大量對火星巖石的地質分析和地表描繪。
機遇號自登陸火星以來傳回的第一張自拍照,2018年2月下旬攝於奮鬥撞擊坑內的「毅力谷」
受到2018年6月至8月間火星全球性沙塵暴阻隔陽光的影響,「機遇」號自6月12日起中斷和地球的通訊,進入低電量休眠狀態。2019年2月13日,NASA正式宣布任務結束。
11「鳳凰」號
發射國家:美國
任務類型:著陸器
發射時間:2007年8月4日
任務結果:成功
發射手段:德爾塔 II 7925型火箭
鳳凰號登陸艇在火星上的想像圖
「鳳凰」號,於2007年8月4日發射,在2008年5月25日成功在火星北極軟著陸。這項計劃的主要目的是將一枚著陸器送往火星的北極地區,對火星的極地環境進行探測,搜索適合火星上微生物生存的環境,並研究那裡的水的歷史。除了拍攝照片和氣象觀測等任務,「鳳凰」號還搭載了長約2.3米的機械臂,它可以向下挖掘,並將挖掘所得的土壤樣本送回鳳凰號,使用搭載的科學儀器對土壤中的水冰和其他物質(例如礦物,可能的生命物質等)加以分析。包括發射費用,「鳳凰」號任務總耗資約3.86億美元。
鳳凰號由德爾塔二號運載火箭7925型發射至火星
在成功著陸之後,「鳳凰」號發回大量數據,這些數據揭示了火星的水和氣候循環,火星表面土壤的成分和特性,以及火星北極的自然環境,取得了一系列的科學成果。
第一批回傳回地球的照片之一
2010年5月24日,由於在「鳳凰」號著陸的第二個春季和夏季沒有收到來自它的信號,而且來自火星偵查軌道器(MRO)的圖像顯示了損毀,NASA宣布「鳳凰」號任務結束。
火星偵察軌道器(MRO)拍攝的在火星表面的鳳凰號。
12「好奇」號
發射國家:美國
任務類型:火星探測器
發射時間:2011年11月26日
任務結果:成功
發射手段:擎天神五號541型
好奇號在火星夏普山山腳下的自拍,攝於2015年10月(用於拍攝照片的機械手臂已被編修而隱藏)
「好奇」號是一輛美國宇航局火星科學實驗室轄下的火星探測器,主要任務是探索火星的蓋爾撞擊坑。它成功在2012年8月6日於伊奧利亞沼著陸。
好奇號的任務包括:探測火星氣候及地質,探測蓋爾撞擊坑內的環境是否曾經能夠支持生命,探測火星上的水,及研究日後人類探索的可行性。2014年6月24日,好奇號在發現火星上曾經有適合微生物生存的環境之後運行滿一個火星年的探測任務。
「好奇」號首張照片
好奇號的大小是勇氣號、機遇號和鳳凰號的兩倍,重量是其五倍。它將會採集火星土壤樣本和巖芯,然後對它們可能可以支持現在或過去微生物存在的有機化合物和環境條件進行分析。2015年9月26日,美國航空航天局科學家報告,火星探測器好奇號發現火星土壤含有豐富水分,大約為1.5至3重量百分比,顯示火星有足夠的水資源供給未來移民使用。
13「斯基亞帕雷利號」號
發射國家:歐洲
任務類型:火星探測著陸器
發射時間:2016年3月14日
任務結果:失敗
發射手段:質子M型運載火箭
斯基亞帕雷利EDM登陸器是歐洲空間局和俄羅斯聯邦太空總署合作的專案計劃,預計於2016年10月19日登陸火星,並使用非充電式電池對地表進行研究,預計運作2-8天。但由於登陸器與火星高速碰撞,造成登陸計劃失敗。
斯基亞雷利號 墜毀現場照片
14「洞察」號
發射國家:美國
任務類型:火星登陸探測器
發射時間:2018年5月5日
任務結果:成功
發射手段:擎天神5號運載火箭401型
在2015年將後蓋和表面著陸器連接的洞察號
「洞察」號是一顆用於研究火星行星內部結構的火星無人著陸探測器。著陸器由洛克希德馬丁公司製造。洞察號的任務是將一個裝載有地震儀及熱流偵測器的固定式登陸載具發射到火星表面,這可以帶來對太陽系的類地行星(水星,金星,地球,火星)的新認識。為了降低洞察號的成本和風險,洞察號將使用與2008年登陸火星的鳳凰號相同的設計和技術。2018年11月26日19:52:59,洞察號經過近3億英裡(4.58億公裡)的旅程,成功降落在火星表面的埃律西昂平原上。
洞察號的背景攝像機(上)和儀器部署攝像機(下)傳來的首張火星表面照片。上圖中的黑點是洞察號著陸時揚起
END
讓我們共同期待,下一個是不是「希望」和「天問」?帶著祝福,我們繼續看下去。
「希望」號:阿聯史上第一次太空探索
發射國家:阿聯
任務類型:火星勘測軌道飛行器
發射時間:2020年7月19日
任務結果:未知
發射火箭:H-IIA運載火箭
圖片來源:阿聯國家通訊社
時隔9年,又一款火星探測器來了。阿聯「希望」號火星探測器是阿聯的一款火星探測器,計劃任務是觀察火星氣候、火星大氣中的天氣事件(例如沙塵暴)以及火星不同區域的天氣變化。2020年7月19日21:58:14,在日本鹿兒島縣種子島宇宙中心,搭載著「希望」號火星探測器的H-IIA運載火箭發射成功,這也成為阿聯史上首次,以及阿拉伯世界第一次的太空探索。如果後續進程順利,「希望」號預計將在2021年年初進入繞火星軌道運行,對火星大氣開展科學研究。
「天問」一號:中國首個獨立發射的火星探測器
發射國家:中國
任務類型:火星勘測軌道飛行器
發射時間:2020年7月23日
任務結果:未知
發射火箭:「長徵」五號運載火箭
「天問」一號隸屬於中國火星探測計劃,於2020年7月23日由長徵五號運載火箭從文昌衛星發射中心發射成功!
2016年1月11日,中國火星探測項目正式立項。2020年4月24日,中國國家航天局宣布,將中國行星探測任務命名為「天問」,將中國首次火星探測任務命名為「天問一號」。探測計劃原計劃分為「繞」、「落」、「巡」、「回」四個階段。即軌道器環繞火星進行探測、著陸器軟著陸於火星表面進行固定位置的地面探測、巡視器在火星表面進行不固定位置的巡視探測、以及火星表面土壤巖石的採樣返回器任務。螢火一號來完成「繞」步任務,螢火二號來完成「落」步任務。然而螢火一號失敗後,任務有所改變,選擇使用中國國產的長徵系列運載火箭系統來發射深空探測器任務,而不再藉助他國運載器!如果後續進程順利,「天問」一號預計將在2021年4月底左右著陸。
期待著「天問」一號能夠走向成功!
聲明
本文未特別標明來源的圖片均來自NASA;部分文字參考於維基百科(英文)、維基百科(中文)、百度百科等等。若有版權問題,原創者請與我們聯繫,我們會第一時間解決!謝謝!