相比之前的火星探測器天問一號先進在哪裡？跟美國比呢？

2020-08-26 科學藝苑

隨著美國宣稱要私有化月球，並且在本月初和日本聯合聲明要重回月球，月球探測似乎在升溫，而最近比月球探測更困難的火星探測又熱鬧起來。

7月23日下午12時41分，我國天問一號成功發射升空，而在短短半個月，中國、阿聯、日本、美國相繼發射火星探測器。

為什麼人類對火星這麼著迷？對比印度、日本甚至美國的火星探測計劃，我國的天問一號是否更先進？先進在哪裡？

本文將分幾個部分闡述這個問題

一、人類為什麼選擇火星作為大力探測的對象？

二、世界各國雄心勃勃的火星探測計劃

三、為什麼說我國天問一號計劃比日、印的更先進，即使跟美國探測器比也不遑多讓。

地球與火星

人類為什麼選擇火星作為大力探測的對象？並爭相探測火星？

自從1960年代俄羅斯第一次火星探測任務成功後，人類一共進行了四十多次火星探測任務，到了今年2020年火星探測又一次火了起來。那麼，為什麼人類都選擇火星?

火星可以說是距離地球比較近的並且具有巨大探索價值的行星，沒有之一。人類要想探索宇宙，探索完月球，下一個要到達行星只有兩個火星和金星。然而，人類通過科學研究證實，金星上的自然環境極端惡劣：大氣壓是地球的將近100倍，空氣中充斥著二氧化碳，而且遍布稀硫酸雲。金星上的地表溫度高達460攝氏度，以人類現在的材料科技，探測器著陸後很難存活，人類登錄金星後更是無法生存。而反過來看火星的話，火星的自然條件要好的多得多。

太陽系

首先，火星上探測器和人類的環境可適應性非常優秀。相較於其他環境惡劣的星球，火星環境最為接近地球，表面平均溫度零下55℃；大氣密度相當於地球的1%，在太陽系中大氣條件最為接近地球；火星表面光照不太弱，晝夜與地球相當，太陽能可用。

再次，火星可到達性非常好。在太陽系的行星中，火星距離地球近，基於人類現有的空間探測器投送能力，可以實現環繞和著陸，而且探測周期比較合適。

最後火星探測的意義十分巨大。40億年以前，火星的自然條件與地球十分近似， 當時的火星遍布河流、湖泊海洋，然而在隨後的行星演變中，火星不明不白的變成「荒漠行星」。火星比地球的演變歷史更長，某種意義上來說火星的現在就是地球演變的「未來」。探索火星變成荒漠原因， 對研究地球自然演變趨勢與保護人類的家園地球具有極其重要的意義。

火星地表

而且人類在火星上發現了水存在的證據，推測火星也存在一定有機物分子，這為探究火星上有無生命以及生命存在的形式類型提供了基礎依據。同時對研究地球的生命起源和演化提供一定的證據。

火星不存在偶極磁場，進行火星探測研究，可以幫助人類更深入的研究行星磁場演變，以及磁場對行星的演化過程的影響。這對於地球也有重要意義。

好奇號火星探測車

綜上所述，火星是人類移居宇宙的第一個理想的目標星球。所以多國爭相探測火星也就不足為奇。

世界各國雄心勃勃的火星探測計劃

自從1960年代俄羅斯第一次火星探測任務成功後，人類一共進行了四十多次火星探測任務。2000年以前人類只有三個國家發射過火星探測器，成功的是俄羅斯和美國，日本雖然發射了，但最終卻失敗了。

1998 年 7 月 3 日，日本希望號火星探測器於發射升空，也使日本成為世界上第三個發射火星探測器的國家。5 年之後，日本宣布放棄該計劃 。至此，日本的首次火星探測行動宣告失敗。

火星探測器

中國的火星探測計劃其實在2007年就已經立項，但是由於當時沒有大推力火箭，選擇和俄羅斯合作，2011年11月8日，「螢火一號」搭乘俄羅斯的火箭與與俄羅斯的採樣返回探測器一起發射升空。11月9日，俄方宣布變軌失敗。中國第一次火星探測計劃以失敗告終。

2012年8月，印度總理辛格突然宣布發射計劃，僅僅花了7400萬美金，項目從立項到發射成功僅僅花了一年多，印度於2013年11月5日在斯裡赫裡戈達島航天發射場，發射了印度的首顆火星探測器，標誌印度成為全球第4個成功進行火星探測的國家或組織。

看到這你是不是有個疑問，2011年中國第一次火星探測剛剛失敗，印度竟然2013年就發射成功了火星探測器！竟然比我國早了七年，你先別驚訝，後面會解釋其實印度的火星探測技術落後於我國。

今年2020年，火星探測又火了。

搭載天問一號的長徵五號整裝待發

最近是26個月一度的火星探測窗口期，阿聯和日本在7月20日早上已經發射了火星探測器，中國天問一號在7月23日發射，美國有史以來最為強大的「毅力號」火星探測器也準備最近發射。

為什麼說我國天問一號計劃比日、印更先進，即使跟美國探測器比也不遑多讓。

天問一號

天問一號採用更強的中國百分之一百自主研發的大推力火箭長徵五號

雖然日本在大推力火箭發動機領域暫時領先過我國，但是隨著我國長徵五號「胖五」的試驗成功，中國已經補齊在這一領域的短板。而且日本雖然第一次火星探測計劃是在1998年，但是當時日本選用的火箭是小推力火箭，小推力火箭只能搭載小體積探測器，科研功能有限，並且當時日本探測計劃以失敗告終。

文昌基地，長徵五號發射

你可能要說了印度早在2013年就自主完成了火星探測，並且只花費了7400萬美元，從實施計劃到完成僅用了兩年時間。但是印度只是取了個巧，因為地球距離火星非常遙遠，技術要求高的方法是使用大推力運載火箭，使得探測器能夠更快地到達火星；

第二種方法就是印度火星探測計劃所使用的小火箭，由於燃料不足只能利用星際之間的引力進行接連變軌前往火星，這種發射方式門檻極低，過程中多次變軌，危險性很大，換句話說印度成功就靠運氣而不是實力。更何況印度還得到了美國NASA的幫助。

印度火星探測計劃

天問一號的任務更複雜，是世界首次融合火星環繞與著陸巡視的火星探測任務

印度，還有阿聯、日本發射的火星探測器體積小，僅僅是進入火星軌道就算成功了，而且沒有進入火星表面，況且日本第一次獨立火星探測計劃還失敗了。印度雖然成功了，但是美國NASA的深空測控網為印度火星探測器提供了幫助。如果沒有NASA深空測控網的幫助，這個探測器是否能夠到達火星，還得打一個巨大的問號。

中國第一輛火星車1：1模型

「天問一號」火星探測任務要一次性完成「繞、落、巡」三大任務。「天問一號」將一次性完成對火星的環繞、著陸、巡視三大任務，假如任務成功，那麼這將成為全球首次融合火星環繞與著陸巡視的火星探測任務。比美國即將發射的美國宇航局有史以來最大、最重、最複雜的火星探測器還多了一個任務。

天問一號」只用了登月任務四分之一的準備時間，卻要在一次任務內穿越1000多倍於地月的距離，達成「繞、落、巡」三大目標，完成跨越式突破。

我們的目標是星辰大海

毫無疑問，中國此次火星探測器的任務難度係數相當大，因此也引起了各國的關注。之後我國還有雄心勃勃的長徵九號計劃及清晰的火星登陸計劃。中國已經進入探測太空的快車道，而我們的目標是星辰大海！

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    >7月23日我國天問一號火星探測器發射成功,這是我國自主發射的第一個火星探測器，我國從此加入火星探測俱樂部。天問一號探測器發射之前，蘇聯、美國、歐空局和印度都成功完成了火星探測任務，日本也發射過本國的希望號火星探測器，就在天問一號發射前3天，日本還發射了阿聯的希望號火星探測器。那麼多國家這麼多火星探測器，天問一號探測器到底排在什麼位置上呢？
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