2020年7月被稱為火星探測月一點也不為過,因為在本月下旬全球共有三枚火星探測器將要發射前往火星,包括了美國的「毅力」號,阿聯的「希望」號和中國的「天問一號」,其中美國的「毅力」號原本計劃在本月15號第一個發射,但由於運載火箭的問題導致一路推遲到本月底發射,阿聯的「希望」號則是由日本H-ⅡA型運載火箭承擔發射任務,暫定7月20日發射。
美國「毅力」號火星車
阿聯「希望」號火星探測器
而這次任務中最受關注的莫過於中國的「天問一號」火星探測器,與美國的輕車熟路和阿聯的冠名發射不同,天問一號是我國首個正式的火星探測任務,由長徵五號運載火箭發射,探測器由一個軌道飛行器和著陸器組成,在著陸器成功登陸火星表面後會釋放出火星車在火星地表進行巡視,一次性的完成繞、落、巡三個任務,風險和挑戰都非常大,但如果任務成功,中國將成為全球第二個使用探測器成功登陸火星的國家。
「天問一號」火星探測器
到今天為止,全球範圍內有美國、前蘇聯(俄)和歐洲這三個國家/地區開展了使用探測器登陸火星地表的活動,但目前成功登陸的只有美國一個國家。
1975年的8月20日和9月9日,美國分兩次發射了「海盜一號」和「海盜二號」兩枚火星探測器,其中「海盜一號」在1976年7月20日成功登陸火星,並且拍攝了周圍全彩色的圖片傳回,成為人類首個成功登陸火星的探測器。「海盜二號」在1976年9月3日再次成功登陸火星,其攜帶的地震檢波器還記錄到了一次火星上發生的地震。
「海盜一號」和「海盜二號」
1996年12月4日,美國發射「火星探路者」號探測器,於1997年7月4日成功登陸火星表面,並釋放出「索傑納」號火星車,它是人類送往火星的第一部火星車,在火星上一共工作了3個月左右,向地球傳回了大量的圖像,使得人類第一次對火星地表有了全面細緻的了解。
人類第一部火星車「索傑納」號
2003年美國啟動了「火星探測漫遊者」計劃,先後發射了人們熟知的「勇氣」號和「機遇」號兩部火星車,並在2004年全部成功登陸火星,這兩部「雙胞胎」火星車的設計壽命只有3個月,但「勇氣」號一直工作到2011年3月22日才失去聯絡,而「機遇」號則一直工作到今天。
火星上的「機遇」號火星車
2007年美國發射「鳳凰」號火星極地探測器,次年5月25號在火星北極成功登陸,這部探測器在火星的北極成功找到了可以證明火星上曾經存在液態水的證據。
「鳳凰」號火星極地探測器
2011年美國發射「好奇」號火星探測器,於2012年8月6日成功登陸火星,其搭載的「好奇」號火星車是第一輛採用核動力驅動的火星車。
核動力火星車「好奇」號
2018年美國發射「洞察」號火星探測器,當年11月26日在火星成功著陸,該探測器繼承了2007年發射的「鳳凰」號火星極地探測器的設計,但「洞察」號登陸地點位於火星赤道附近的熱帶地區,是首個研究火星內部的探測器。
「洞察」號火星探測器
除了以上美國的一超獨霸外,作為上世紀美國太空競賽的老對手前蘇聯,在冷戰時期也開展了多次火星探測計劃,在1971年的時候就發射了三枚火星探測器準備登陸火星,這比美國首次登陸火星的「海盜一號」探測器還早了4年,但這三枚火星探測器都出現了不同程度的問題,其中「火星一號」探測器在地球軌道上發生故障,導致未能前往火星;「火星二號」探測器在1971年11月27日在火星著陸,由於遇到火星沙塵暴導致一著陸就失去了聯繫,但它是第一個到達火星地表的人造物體;「火星三號」探測器在1971年12月2日登陸火星地表,同樣遭遇火星沙塵暴導致僅工作了20秒就失去了聯繫,由於未能發揮作用,所以一般認為這枚火星探測器不屬於真正意義上的成功登陸。
「火星三號」探測器
火星三號」的著陸器
此後前蘇聯還多次發射探測器執行登陸火星計劃,但最終都以失敗告終,到了蘇聯解體後的1996年,俄羅斯還嘗試發射了一枚名為「火星96」的探測器前往火星,該探測器帶有一部登陸車,但是在地球軌道上點火失敗,未能進入前往火星的軌道。
「火星96」探測器
進入新世紀後的歐洲航天局也執行過兩次使用探測器登陸火星的計劃,分別是2003年的「火星快車」號和2016年與俄羅斯合作的「斯基亞帕雷利」號,但都在最後登陸火星的環節出現問題,導致任務失敗。
「斯基亞帕雷利」號著陸器
從上面可以看出,美國以其雄厚的國力和強大的科研實力扛起了人類火星探測的大旗,包攬了目前火星地表探測的全部任務,前蘇聯在1971年發射的三枚火星探測器則是功虧一簣,而歐洲在本世紀執行了兩次探測器登陸火星計劃都以登陸失敗告終,這也看出本次中國的「天問一號」挑戰巨大,如果能一次性順利完成繞、落、巡三個任務,不僅讓中國成為全球第二個能成功使用探測器登陸火星的國家,也能為中國航天的火星探測開一個好頭,因為下一個火星窗口期的2022年,中國按計劃還會繼續發射火星探測器,到2028年的時候將實施火星採樣返回,也期待中國能為人類探索火星做出更多貢獻。