抵达火星有多难？

本文摘要：来源：中国搜月工程 人类对地球的“姊妹星”火星的观测始自上世纪60年代，前苏联和美国首度进行，后期日本、欧空局、印度陆续重新加入这一行列。几十年来，火星观测成功率仅有为一半左右。前苏联在1960-1988年间展开了近20次观测任务，但没一次获得几乎顺利。 在20世纪90年代以后，成功率才超过三分之二左右。 那么，积极开展火星观测的难题在哪里呢？ 第一，距离很远。火星距离地球在5600万—4亿千米之间，且变化区间大。

来源：中国搜月工程　　人类对地球的“姊妹星”火星的观测始自上世纪60年代，前苏联和美国首度进行，后期日本、欧空局、印度陆续重新加入这一行列。几十年来，火星观测成功率仅有为一半左右。前苏联在1960-1988年间展开了近20次观测任务，但没一次获得几乎顺利。

在20世纪90年代以后，成功率才超过三分之二左右。　　那么，积极开展火星观测的难题在哪里呢？　　第一，距离很远。火星距离地球在5600万—4亿千米之间，且变化区间大。

地火距离和相对运动规律对方案总体设计、可靠性设计、计划管理等明确提出了更高拒绝。目前，人类探测器飞抵火星耗时约要7个月。此外，火星与地球并不处在同一平面内，轨道设计可玩性可想而知。

由于距离问题，地火之间信号传输时延超过23分钟，标准的火星降落过程持续时间仅有7分钟左右，这意味著全程的迫降过程必需依赖探测器自律已完成。　　第二，窗口绝佳。根据地火在太阳系的相对运动关系，大约26个月经常出现一次从地球升空探测器到火星的机会，这就是所谓的“窗口期”，一旦错失就必须等候两年多。

在本窗口期，阿联酋“期望号”早已启程，我国“天问一号”已整装待发，美国“毅力号”也将于近期升空奔火。地球和火星距离变化　　第三，必须强力运载火箭。前往火星，不仅必须挣脱地球引力，还必须挣脱太阳的强劲引力，这意味著更加强力的运载火箭是观测火星的先决条件。今年的火星观测任务中，各国都拿走了自己的王牌运载火箭，阿联酋用于日本H-2A运载火箭，美国用于宇宙神五号运载火箭，我国用于长征五号运载火箭。

一次标准的霍曼移往轨道　　第四，降落可玩性大。火星大气密度仅有为地球的1%左右，可以利用它对探测器展开滑行，但过程中不会产生高达2000摄氏度的热量。火星着陆器既必须防水车顶阻隔热量，还必须配有滑行、降落伞更进一步滑行。但足以让探测器滑行到可实现软着陆的水平，另必须反推发动机展开滑行，构建滑翔、避障、迫降。

好奇者号火星车迫降火星过程　　第五，降落区域与时机的自由选择。火星表面沟壑纵横，砂砾遍及，对着陆点的自由选择和火星车的路径规划明确提出了更高的拒绝。由于长年风化，缺少温室效应又造成火星有所不同区域气压劣相当大，更进一步造成火星表面风力强大，经常出现沙尘暴。

　　战列舰挑战的科学精神总有一天闪亮，探寻浩瀚宇宙的步伐会暂停。我国天问一号任务目前正在做到最后的升空打算，将要打开飞向火星的梦想之旅，敬请期待。

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