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8位成功登陆火星的探测器到底有多厉害

2019-11-02来源:上海科技网


8位成功登陆火星的探测器到底有多厉害

为了探索火星这颗太阳系中与地球最相似的行星,人类自1960年以来先后开展了40多次火星探测,不仅成功率不高,而且都是研究火星全球、地表、大气和磁场等。截至目前,只有8次任务成功着陆火星并顺利开展探测工作,最近的一次就是美国国家航空航天局(NASA)的新一代火星着陆器——洞察号,它将首次探索火星深处。下面让我们来认识一下这8位成功登陆火星的探测器。

海盗1号和海盗2号

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海盗计划是NASA继旅行者计划之后又一项大型深空探测项目,先后发射了海盗1号和海盗2号两个探测器,其着陆器分别于1976年7月20日和9月3日在火星表面软着陆。海盗1号由此成为第一颗在火星表面着陆并且成功向地球发回照片的人类探测器。两艘海盗号在绕火星探测期间,发回了数万张火星照片,着陆火星表面后又发回了着陆地附近火星表面的大量近距离图像。

火星探路者号

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NASA的火星探路者号探测器于1996年12月4日发射,1997年7月4日在火星阿瑞斯平原成功着陆。它发回了数千张火星地表照片,清晰地展现了火星上的荒原、山脉、丘陵、沟谷及陨石坑等地貌,并使人类对火星岩石、土壤、气候有了初步了解。尤其是它携带和释放的旅居者号火星车,是第一台在火星从事科学考察工作的机器人车辆。

勇气号和机遇号

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勇气号和机遇号是NASA“火星探测漫游者”计划的一对“双胞胎”6轮火星车,它们分别于2004年1月3日和1月25日在火星着陆。勇气号的考察工作持续了2208个火星日,而机遇号则是人类有史以来在外星球表面执行任务最长的探测器,已经超过14年的时间。它们除了传回大量前所未有的高清晰度火星表面照片外,还找到了火星曾经有水存在的初步证据。

凤凰号

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凤凰号火星探测器于2007年8月4日发射,2008年5月25日在火星北极成功着陆。与勇气号和机遇号利用安全气囊反弹的降落方式不同,凤凰号与之前的海盗号和最近的洞察号一样,是采用缓冲发动机反推方式下降的,着陆精度较高,也可满足重量较大的探测器着陆要求。凤凰号不能移动,其任务是在火星北极“探冰”和监测火星极地气候,它的探测活动持续5个多月。

好奇号

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火星科学实验室,即好奇号火星车于2011年11月26日发射,2012年8月6日成功登陆火星。它首次采用空中起重机式降落方式。作为NASA第四个也是最大、最复杂和最先进的一辆火星车,好奇号的大小与一辆小汽车接近,首次采用核电池驱动,通过钻探获取火星岩石样本进行分析,以确定火星上是否有水,是否有或曾经有适合生命存在的环境。好奇号不仅发现火星上水的痕迹,还探测到有机物存在的信号。

洞察号

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洞察号火星探测器于2018年5月5日发射,2018年11月27日成功登陆火星。作为第一个探测火星深层的探测器,洞察号将开展为期2年的原位探测,通过倾听火星地震和测量它的热量输出来研究火星的内部结构,揭示岩质行星的形成,填补火星、地球物理空白,更好地了解其他岩石行星(包括地球)是如何诞生的。

延伸阅读

当前,人类深空探测活动已进入空前活跃的新发展时期,月球建站和火星探测优先成为快速发展的两个主要方向。

对于备受瞩目的火星探测,据中国国家航天局系统工程司司长李国平介绍,我国首次火星探测任务计划于2020年7、8月间在文昌发射场由长征五号运载火箭将火星探测器送入太空,于2021年抵达火星,在火星表面着陆并进行巡视探测,一次实现“环绕、着陆、巡视”3个目标。其后,计划在2028年左右进行第二次火星探测任务,采集火星土壤并返回地球。

据悉,中国首次火星探测任务已于2016年1月正式立项。首次火星探测任务工程总设计师张荣桥介绍,我国首次火星探测工程探测器将搭载13种有效载荷,其中环绕器7种、火星车6种,涉及空间环境探测、火星表面探测、火星表层结构探测等领域。中国首次火星探测一次任务同时实现“环绕、着陆、巡视”3个目标,这是其他国家未曾有过的,面临的挑战也前所未有。

受天体运行规律的约束,每26个月才有一次火星探测的有利发射时机,从现在到2021年前后仅有3次发射机会。火星距离地球最远约4亿千米,探测器在器箭分离后需经过7~10个月巡航飞行才能被火星捕获。环绕器环绕火星飞行后要与着陆巡视器分离,然后进入任务使命轨道开展对火星全球环绕探测,同时为着陆巡视器开展中继通信,这在轨道设计上就要兼顾环绕和着陆的需求。

8位成功登陆火星的探测器到底有多厉害

我国火星探测任务中的着陆器与火星车效果图

着陆巡视器与环绕器分离后进入火星大气,经过气动外形减速、降落伞减速和反推发动机动力减速,最后下降着陆在火星表面。火星车驶离着陆平台,开始火星表面巡视探测,要探测火星的形貌、土壤、环境、大气,研究火星上的水冰分布、物理场和内部结构。由于远距离数据传输的大时延,要求火星车必须具有很高的自主能力。火星光照强度小,加上火星大气对阳光的削减作用,火星车能源供给也比月球车更为困难,这些都使得首次火星探测任务更具复杂性。

火星现已成为主要航天国家进行行星探测的首选目标以及空间技术战略制高点。火星探测将会出现技术上高新发展、科学上全新发现的局面。中国在此不会缺席,中国对此充满信心。

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火星探测 地球 NASA 太阳系 运载火箭
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