答案如下

2020年之前，人類一共發(fā)起44次火星探測(cè)，成功率不到五成。以登陸為目的的項(xiàng)目中，成功案例更是屈指可數(shù)。5月14日之前，只有美國(guó)的九臺(tái)探測(cè)器順利著陸，并開展了探測(cè)任務(wù)。

中國(guó)的“天問一號(hào)”，剛剛成為火星最新的客人。

“天問一號(hào)”由環(huán)繞器和著陸巡視器組成，環(huán)繞器主要負(fù)責(zé)環(huán)火星探測(cè)，著陸巡視組合體包括進(jìn)入艙和火星車，將執(zhí)行著陸和巡視。

從地球到火星，它需要一次完成“飛行、環(huán)繞、降落、巡視”四項(xiàng)任務(wù)，技術(shù)復(fù)雜、風(fēng)險(xiǎn)巨大，在人類的火星探測(cè)史上前所未有。

“天問一號(hào)”是怎么到達(dá)火星的？

把探測(cè)器送離地球，首先需要強(qiáng)大的火箭。

“長(zhǎng)征五號(hào)”大推力運(yùn)載火箭，是中國(guó)現(xiàn)役運(yùn)載能力最強(qiáng)的火箭，高約57米，重達(dá)800多噸，身上搭載的設(shè)備超1000臺(tái)，有數(shù)個(gè)巨型燃料箱為它提供動(dòng)力。

火箭將探測(cè)器送入預(yù)定軌道之后，就與之分離。

但是，探測(cè)器并不是直奔火星?；鹦呛偷厍颦h(huán)繞太陽的公轉(zhuǎn)速度不一致，把探測(cè)器對(duì)準(zhǔn)火星，只會(huì)讓它錯(cuò)過目標(biāo)。

地球和火星之間的交通，常常通過“霍曼轉(zhuǎn)移”，利用地球自身的公轉(zhuǎn)速度，降低燃料成本。在合適的時(shí)機(jī)，地球軌道上的探測(cè)器增加速度，進(jìn)入中轉(zhuǎn)軌道。在中轉(zhuǎn)軌道的遠(yuǎn)日點(diǎn)，探測(cè)器和火星會(huì)合，進(jìn)入火星軌道。

美國(guó)之前發(fā)射的火星探測(cè)器Maven，就是這樣到達(dá)火星的。

這樣的機(jī)會(huì)，每26個(gè)月才有一次。

“天問一號(hào)”成功脫離地球之后，還要跨越兩大難關(guān)：制動(dòng)捕獲，以及降落火星。

制動(dòng)捕獲，就是讓探測(cè)器從中轉(zhuǎn)軌道進(jìn)入火星軌道。主發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火反推，實(shí)現(xiàn)減速，從而被火星引力場(chǎng)捕獲。

這個(gè)時(shí)機(jī)只有一次，關(guān)系著整個(gè)工程任務(wù)的成敗。探測(cè)器點(diǎn)火的時(shí)機(jī)、時(shí)長(zhǎng)，乃至點(diǎn)火姿態(tài)都不能有絲毫偏差；稍有失誤，探測(cè)器就可能一頭栽落火星，或者和火星擦肩而過。

隨著“天問一號(hào)”距火星越來越近，著陸巡視器與環(huán)繞器分離，奔向各自的任務(wù)。

環(huán)繞器需要迅速升軌，返回火星停泊軌道，而著陸巡視器則要面臨降落前的最后一道關(guān)卡：在短短幾分鐘內(nèi)，探測(cè)器需要將2萬多千米/小時(shí)的超高速降為零。

要達(dá)到這一點(diǎn)，在降落的不同階段，探測(cè)器需要借助不同的手段。

首先要借助火星的大氣層。探測(cè)器從運(yùn)行軌道自由下落，與大氣層劇烈摩擦，在大約290秒之內(nèi)，速度從4.8千米/秒降低到460米/秒。巨大速度足以讓探測(cè)器在著陸之前被燒壞，因此，隔熱盾的技術(shù)成為一大挑戰(zhàn)。

然后，探測(cè)器的降落傘打開。

在降落傘的作用下，探測(cè)器速度下降至約95米/秒；下一步就要借助反推發(fā)動(dòng)機(jī)，在80秒內(nèi)，把速度降到3.6米/秒以下。

直到探測(cè)器距離火星表面約100米，“懸?！睜顟B(tài)下找出最佳著陸點(diǎn)，然后緩速著陸。

此后，祝融號(hào)火星車將駛下著陸平臺(tái)，開始巡視和科學(xué)探測(cè)任務(wù)。

探測(cè)器距離地球遙遠(yuǎn)，通信延時(shí)超過10分鐘，地面無法實(shí)時(shí)監(jiān)控，整個(gè)過程必須依靠探測(cè)器自主執(zhí)行。

要保障各個(gè)組件不被損壞，又精準(zhǔn)到達(dá)著陸點(diǎn)；這樣的難度，就像是“從巴黎打出高爾夫球，落在東京的一個(gè)洞里”。

至此，中國(guó)將成為世界上第二個(gè)實(shí)現(xiàn)火星車安全著陸和巡視探測(cè)的國(guó)家。