【軍武次位面】:大D
中國人的「火星時代」已經來臨
2020年7月23日12時41分,海南文昌發射場,在火光簇擁下,重達800多噸的長徵五號遙四運載火箭,搭載著中國「天問一號」火星探測器,飛向太空。
就此拉開中國行星探測的大幕。
▲這張圖軍武菌看了幾十遍,實在太美了
1
目標,火星!
在美國電影《火星救援》中,一段有關中國的情節曾引起熱議:
為了解救出困在火星上的美國太空人馬克,美國航空航天局傾盡全力造出來一艘火箭,卻因為疏忽導致發射過程中爆炸了。
最終中國航天局慷慨提供的助推器成為關鍵,幫助美國太空人重返地球。
▲電影中慶祝成功的中國航天工作者們
中國拯救美國,很酷是不是?
但小說原著裡,卻有個電影沒有說的細節:這個助推器實際上花費了中國人四年的心血。
當它從地球發射前去營救美國太空人時,中國科研人員沒有像電影裡那樣喝彩,因為他們犧牲的是自己的火星夢想。
而這一切換來的,是美國的一個承諾:下次火星任務中,將帶上中國一個名額。
這個「美國大佬提攜小弟」的經典橋段,才是美國人的心聲:火星,這顆大小僅為地球六分之一左右的紅色星球,你中國人想靠自己上去就是做夢。
何其恥辱,卻讓人無力反駁。
畢竟當年美國的探測器已經在火星的土壤上自由探索時,我們就連其大氣層都沒有到過。
這次的「天問一號」,是中國在歷史上離「火星夢」最近的一次。
大約每隔兩年左右,地球將與火星交會,兩行星之間距離將達到最近。
在這一時刻前後,從地球上發射火箭,將獲得一次進入火星軌道的最佳時機,以更少的燃料、更短的時間以及更加低廉的成本探索火星。
2020年,就是最近的一次火星探測窗口期,錯過了這次,中國將要再等兩年。
早在幾年前,就有很多國家和地區已經宣布在今年進行火星探測。
包括美國NASA的「毅力號」、歐洲和俄羅斯合作的「ExoMars 2020」(已放棄)以及阿聯的「希望號」,隱隱呈現出一副多國競賽的場面。
▲長徵五號遙四運載火箭
而作為中國官方認可的首次火星探測任務,「天問一號」在中國航天事業布局中,意義極其重大。
一方面,它是中國對過去十幾年中國深空探測領域空白的查缺補漏,另一方面,它清晰標明了中國未來航天的主攻方向之一,那就是以火星作為起點的系列行星探索。
如果「天問一號」成功著陸,那將意味著中國,將正式從「月球時代」跨入「火星時代」,一段屬於我們的火星時代。
2
火星,探測器的墳場
從東方紅1號升空、載人航天飛行多次取得成功、部署北鬥衛星導航系統……中國70多年的航天史,實現一次又一次的偉大突破。
從0到1,走到今天這步實在太不容易,在許多國人眼裡,中國怎麼都已經算得上一個航天強國。
但事實上,在深空探測領域,尤其是在比月球更遠的行星,比如火星探測進程方面,中國已經被其他國家拋在身後。
說起來你可能不信,從未失敗、第一次開展火星探測任務就取得成功的國家是印度,也是唯一的一個,說是「開掛」一點也不為過。
2014年,隨著「曼加裡安」(MOM)火星探測器成功進入火星軌道,印度成為了亞洲第一個成功進行火星探測的國家(僅僅是進入軌道,並未登陸火星)。
在它之前成功的還有前蘇聯(俄羅斯)、美國、歐洲,唯獨沒有中國。
再看中國,如果非要用一句話來形容中國的火星探測歷史的話,那就是「靠誰不如靠自己!」
2011年,「螢火一號」,真正意義上的中國第一顆火星探測器起飛,卻坐在隔壁俄羅斯的「天頂號」火箭裡搭順風車,按照計劃,它將會經歷10-11個月的飛行後,與俄羅斯探測器分離進入火星軌道探測。
結果火箭發射後變軌失敗,墜毀在太平洋裡。
▲當時的「螢火一號」宣傳圖
中國第一顆火星探測器以失敗告終,這也是歷史上唯一的一次失敗。此後的幾年裡,中國火星探測進程陷入了集體沉默,再沒有新動作傳出。
這還真不能怪中國,不僅僅是中國,失敗幾乎佔據所有國家火星探測歷史的半壁江山,從1961年至今,人類一共才進行了44次火星探測活動,這其中22次都失敗了,成功率只有一半。迄今為止只有美國和前蘇聯成功登陸火星。
因此,在業界,火星也被大家冠上為「探測器墳場」的稱號。
火星探測真有這麼難?
如果拿宇宙探測當做遊戲的話,火星就像是主角經歷重重戰鬥面臨的第一個boss副本,而月球,就是給我們瘋狂刷級的小兵。
▲當年玩魂鬥羅也是很久才打過第一個boss
因此,月球上摔碎的探測器遠比火星上的要多,畢竟人人都來刷兵練級、反覆刷兵,被小兵幹掉的自然也就多了。
月球當然不是普通的小兵,火星也不是普通的boss副本。
從距離來看,火星距離地球最遠約4億公裡,最近也要約5600萬公裡,而地球與月亮距離僅約為38萬公裡,相差不止上百倍。
遠距離的航程,不僅對發射、軌道等技術提出了更高要求,也讓通信也成為了難題之一。
當地球與火星處於最遠距離時,一條從地球發出的指令,需要等待20分鐘左右,才能傳輸到火星探測器上,再等20分鐘,地球上的人才能收到相應的反饋。
這意味著,如果真遇到緊急情況,等到指令到達,估計黃花菜都涼了。所以要麼設定好程序,讓探測器自動操控。要麼就是提前幾十分鐘下達指令。無論哪一種,都有要萬無一失,哪怕出現一個錯誤,都將前功盡棄。
而且距離越遠,信號就會越弱,再加上宇宙中的噪聲幹擾,都對通訊提出了巨大挑戰。
但這都還好,火星探測最大的難點在於著陸過程,也是當前探索火星難度最大、失敗率最高的一個階段。
在入軌、下降與著陸的過程中,探測器的時速需要從2萬千米降低到零。這個過程持續7分鐘,因此也被人們稱為「恐怖7分鐘」。
▲美國「好奇號」火星車降落火星過程,
自主完成了超過1000個動作
為了實現火星車軟著陸,人們使出渾身解數,採用包括氣動減速、降落傘減速和反推減速等多種減速手段。
這個過程中,每個環節都必須精準無誤。其難度不亞於「在中國打一個高爾夫球落到美國白宮前的洞裡」。
火星探測任務本身的高難度,就已經將絕大多數國家拒之門外。
3
後續發力的中國航天
除了火星探測任務本身所意味的困難,中國遲遲未能在該領域收穫實質性成果,主要還是因為起步晚、投入相對較低。
早在上世紀60年代,蘇聯和美國太空競賽時,超級大國們就開始了火星探測,更是捨得下本錢。
美國航空航天局(NASA)當年那是「舉全國之力送人上月球」,預算的極限在1966年更是達到60億美元,佔當年美國聯邦預算的4.41%之多。
隨著蘇聯解體,美蘇競賽的落幕,美俄對於探索太空的熱情逐漸冷卻。
但那也是相對而言,2013年美國NASA預算依舊高達177億美元。
對比下中國載人航天工程,也是中國當時第一大航天工程,自1992年實施以來到2013年神舟十號任務共花費約390億人民幣,年均不到20億人民幣。
在有限的預算裡,中國每一筆開銷都精打細算,花到實處。
以空間站的建設為例,前蘇聯進行了6次東方、2次上升、53次聯盟任務和7個禮炮禮炮空間站後,才正式開建和平號空間站。
美國進行26次水星、10次雙子座和1次天空實驗計劃,才和其他國家聯手建立了國際空間站。
而中國,僅用了11次神舟飛船、1次天舟和2次天宮實驗室任務,就完成了從零到建立大型空間站的跨越。
原本2011年發射,使用壽命僅兩年的「天宮一號」,硬是讓其超期服役,直到2016年才宣布終止數據連接。
俗話說,有錢能使鬼推磨,美國這麼捨得砸,砸出個航天領域執牛耳者不奇怪。
而深空探測領域,咱目前確實落後於其他國家,這個是事實,沒必要自欺欺人。
但國內某些媒體在未弄清事實的情況下,大筆一揮,印度航天整體實力就不明不白地趕超中國了。
這是置中國航天從業者們幾十年來所取得成果於不顧,是對中國航天的徹底羞辱。
此前,中國航天工作重心基本放在了載人航天與空間站還有月球探測上。
「螢火一號」火星探測器,其意義更多是象徵性的,象徵中國開始嘗試月球以外的深空探索了。
至於中國究竟有沒有全力以赴,從「螢火一號」搭載的是俄羅斯的運載火箭就可見一斑。
那次發射失利,不是中國探測器不行,而是老毛的火箭不給力,但終究還是自己的問題。
反觀印度,連月球都沒探測過,就著急忙慌地探測火星,目的不言而喻,畢竟亞洲第一的頭銜還是很香的。
而且在「曼加裡安」的那次任務中,有一個機構實際上幫了大忙,那就是NASA,NASA慷慨地向印度提供其成熟的深空網服務。
深空網簡單理解就是太陽系的「WiFi」,與深空探測器進行追蹤、通訊等就全靠它了,有了它印度如有神助,這才一鼓作氣讓探測器成功在火星軌道運行。
按理說,印度如果真這麼強能上火星,那上月球也應該是輕而易舉吧,印度也這麼想的。
結果呢,由其研發的無人探月器,「月船1號」、「月船2號」均以失敗告終,都沒剎住,一頭栽到月球上,淨往月球「倒垃圾」了。
▲網友惡搞「印度版」登月
與印度不同的是,中國沒有所謂的支持,在航天技術合作開發方面,反而長期處於各國的包圍和封鎖中。
近幾年,美國頻繁針對中國高科技企業和機構,並採用實體清單等措施,試圖對打壓中國企業。
但實際上,美國對中國的科技封鎖,從三十年前就已經開始了,主要的針對對象就包括了中國航天。
1999年,美國共和黨人考克斯提交了《考克斯報告》,誣陷中國竊取美國飛彈和空間應用技術,誇大中國威脅,鼓動加強對中國的高科技禁運。
▲美國反華政客考克斯
當由美國主導的國際空間站項目啟動時,參與的國家足足有十幾多個,但美國以空間站技術有軍事用途為理由,偏偏拒絕中國參與。
諷刺的是,冷戰期間美國最大的對手俄羅斯,卻是國際空間站的核心成員。
中國發展航天不僅僅有來自美國的壓力。
2003年歐洲啟動伽利略衛星導航計劃時,被認為是結束美國「獨霸」局面的最有力挑戰。
當時中國承諾投入2.3億歐元的巨款,希望和歐洲聯合發展「伽利略」系統。
然而歐洲卻以安全為藉口,將中國排除在伽利略計劃核心圈之外,歐洲航天局甚至無恥到故意設置障礙來阻擋中國參與技術合作開發,只想要中國出錢就夠了。
好嘛,又想要我的錢,又不讓我參與技術,哪有這好事?再見您內!
正是來自其他國家的技術封鎖,中國這才堅定不移地走上了自主研發的道路,一步一步摸索出來屬於中國的航天之路。
4
中國人為什麼一定要去火星?
在100多年前的殖民時期,列強們瓜分完大陸後又伸向南極,英國率先宣稱,從南極點到南緯60°、西經20°~80°之間的領土,為英屬南極領地。
隨後,不斷有國家對南極提出主權聲明。紐西蘭1923年、法國1924年、挪威1929年、澳大利亞1933年、智利1940年、阿根廷1943年都提出了自己的南極領土主張。短短幾十年,南極就已經被瓜分完了。
英國、阿根廷、智利的領土主張還互有重疊引起領土爭議。特別是英國和阿根廷,雙方都派海軍參加爭奪,拆掉對方的標誌物,換上自己的。
▲已經被瓜分的南極(目前被凍結中)
中國繞月探測工程、嫦娥一號衛星系統總設計師葉培建院士曾說:「宇宙就是片海洋,月亮就是釣魚島,火星就是黃巖島,我們現在能去我們不去,後人要怪我們。別人去了,別人佔下來了,你再想去都去不了。」
美國在去年剛剛成立了太空軍,是美軍繼陸海空、海陸戰、海岸警衛隊之後的第六個軍種。而且據路透社報導,美國正在起草一份太空協議,組建一個太空板的「北約」,然後在月球上圈地,將我們排除在外。
地球是人類的搖籃,但人類不可能永遠生活在搖籃中!
就像網友們今天瘋傳的:
中國錯過了三次工業革命,不會再錯過5G的質變。
中國錯過了大航海時代,不會在錯過宇宙星辰。
中國錯過了許多的太過,今天的中國不會再缺席。
茫茫宇宙充滿了未知,天問是最好的答案。
如果你問中國的未來徵途是什麼,那就看吧,中國人的徵途是星辰大海!
▲一路順風,「天問一號」
我們明年火星見!