汗青上乐成率仅43% 人类探测火星为何“步步惊心”(2)

　　据庞之浩先容，火星间隔地球最远约4亿公里，最近也要约5600万公里，探测器抵达火星需要航行这么长的间隔，对发射、轨道、节制、通信、电源、入轨、着陆等技能都有很高要求。

　　在发射方面，火箭的运载本领、入轨精度和靠得住性是实现火星探测的重要前提。月球探测器进入地月转移轨道的速度为10.9千米/秒。而火星探测器要进入地火转移轨道的速度必需到达至少第二宇宙速度(11.2千米/秒)才行。因此，发射同等质量的月球探测器和火星探测器时，后者必需用推力更大的火箭，使探测器直接进入地火转移轨道，不然就需要耗损探测器自身燃料和更长的航行时间加快，这会影响到探测器寿命。

　　“火星探测最大的难点是在火星着陆，探测器要经验入轨、下降与着陆进程，这一进程凡是被称为可怕7分钟。”庞之浩说，在火星稀薄的大气情况下需要用7分钟将探测器速度从2万千米/小时低落到零，这需要包罗气动减速、降落伞减速和反推减速等多种减速手段融合实现，每个环节都必需精准无误，其难度不亚于“在巴黎打一个高尔夫球要落到东京的一个洞里”。

　　庞之浩表明说，固然火星大气密度只有地球的1%，但对比月球着陆，火星着陆时探测器多了一个进入大气层和打开降落伞的环节。由于火星大气层可以起到必然的减速浸染，所以着陆减速需要节制得出格精准，何时进入，进入的姿态、角度等都不能有丝毫误差。然而，此刻人类对火星大气层的相识还较量有限，再加上测控信号延时很长，进入火星大气层前调解姿态、角度和速度必需靠探测器自主执行。在探测器切入火星轨道进程中，假如切入点离火星过远，则不能被火星的引力捕捉而擦偏激星；假如切入点离火星太近，则大概坠毁于火星大气层。另外，进入火星大气层后，探测器也要自主准时开伞减速、准时切伞、准时抛底、准时悬停避障、准时关机等，稍有闪失就会导致失败。

　　由于间隔遥远，火星探测器飞抵火星轨道需要260—320天，通信也是个大问题。庞之浩说，从地球发送到火星的无线电信号，单程延时为20分钟阁下。同时，由于间隔越远，信号就会越弱，再加上宇宙中的噪声滋扰，这对信号收发技能是一个很是大的挑战。为了应对信号衰减问题，探测器需要装有高增益、高靠得住通信设备，地面也要有直径很大的深空测控天线，以免探测器因通信妨碍而“迷失”。

　　假如前面一切顺利，探测器终于在火星上落了脚，但想要顺利开展事情也并非易事。庞之浩暗示，在月球外貌事情，月球车需要渡过一个长月夜，一个长月夜相当于地球上的14天，温度最低可到达零下180摄氏度。而火星上温差没那么大，一天也是24小时。但火星上的沙尘暴很大，是地球上12级台风造成影响的6倍，这些飞沙会包围火星车的太阳能电池板，致使其无法正常事情。汗青上，美国第一代和第二代火星车都是受沙尘暴影响而遏制事情的。“这就需要充实提高能源的操作率，包罗高效太阳能电池技能及高效蓄电池技能，提高能源系统功率质量比，如太阳能电池板只管要大一些，光电转换效率要更高。”庞之浩说。