毅力號登陸火星(毅力號登陸火星視頻)

當地時間2月18日下午3點55分（北京時間今天凌晨4點55分）左右，美國“毅力號”核動力火星車經過6個多月的飛行，成功著陸在火星表面的杰澤羅隕石坑，正式開啟探測未知之旅。整個著陸過程歷時7分鐘，被譽為“恐怖七分鐘”（Seven Minutes of Terror）。

這是繼阿聯酋的“希望號”探測器和中國的“天問一號”探測器之后，今年火星“三國演義”（阿聯酋、中國、美國）下最后一個抵達火星的探測器，同時，這也是本次三個國家中最先著陸在火星表面的航天器。

而且，作為美國國家航空航天局 （NASA）來說，“毅力號”是其送往火星的第五輛火星車，也是迄今為止最復雜的火星車。

作為身價27億美元的核動力火星車“毅力號”（Perverance），其體積跟一輛小型四驅越野車差不多，重一噸，每天可以自動行駛200米距離，配備多臺科學儀器和相機，以及兩個麥克風和兩個漫游機器人，還有一個精密致巧的傳送系統用來把樣本帶回家。

本次著陸前，“毅力號”需要經歷穿越火星大氣層抵達陸地的“恐怖七分鐘”。過程包括進入大氣層、降落傘開啟、引擎驅動下降、起落架放下等步驟。由于信息傳回地球需要11分鐘左右的時間，所以科學家無法在這重要的危險7分鐘降落過程中對其干預，而是完全依靠毅力號搭載的計算機獨立完成最終的登陸，使得著陸過程難上加難。

事實上，著陸器分為兩個部分：上面是一個擁有八個反推火箭的“空中吊車”，下面懸掛著毅力號火星車。

在今天的著陸7分鐘過程中，攜帶“毅力號”的空中吊車以19.5萬千米時速進入火星大氣層。大氣摩擦使得外殼溫度最高上升到2100度。三分鐘后，降落傘展開，彈出當熱板。之后外殼背面分開，空中吊車下降速度隨之迅速下降。

著陸前的最后幾秒鐘，一個火箭反推懸浮的吊車，把火星車吊掛著放在地面上。當火星車接觸到地面后，空中吊車完成使命，探測車成功平穩降落到火星表面。而空中吊車切斷尼龍繩和線纜，獨自飛走墜毀。

值得一提的是，科研團隊利用“距離觸發”技術，將橢圓形預定著陸區的尺寸減小50%以上，讓它降落到盡量接近目標區域的位置。并且，這一技術會讓“毅力號”觸發改變方向，選擇更加安全的目標地點，從而釋放下降飛行器的降落傘。如果探測器有可能錯過目標區，就要提前開傘；如果可能無法抵達目標區，就要錯后開傘。

迄今為止，所有火星探測任務中超過一半都以失敗告終。此前NASA預測，本次任務安全著陸的概率僅有40％。不過，“毅力號”卻成功實現著陸，這主要得益于23個攝像頭等先進設備、美國航天技術的加持，以及此前2012年美國“好奇號”著陸火星的成功經驗，其在火星上已經默默地、孤獨地工作了大約8年。

毅力號順利降落火星幾分鐘后，立即傳回一張火星表面的影像到地球。這是“毅力號”在火星傳回的首張著陸表面圖片。

“毅力號”成功登陸火星后傳回的首張表面圖（來源：NASA）

接下來，“毅力號”將在火星采集樣本，并在39億年前曾有湖泊存在的火山口尋找古老生命跡象的證據，探測時間為期一個火星年（687個地球日）。本次任務的關鍵是，科學家希望在地球上的實驗室來研究樣本，以確定那顆紅色星球上是否存在或曾經存在過類似地球上的生命。

事實上，2020年被稱為“火星年”，因為地球和火星距離最近，發射火星探測器需要的燃料最少。這個發射窗口每26個月出現一次。考慮到地球與火星的距離以及地球和火星繞太陽公轉的速度，最佳的發射時間是去年10月14日“火星沖日”之前兩個月左右。阿聯酋“希望號”、中國的“天問一號”和美國“毅力號”則共同開啟了這一輪火星探索周期。

對于此次成功著陸，美國現任總統喬·拜登（Joe Biden）發布推文祝賀NASA完成這一歷史性創舉，稱“今天再次證明，憑借科學的力量和美國人的聰明才智，一切皆有可能。”

隨著NASA的火星車成功著陸浮出水面，太空愛好者很快將目光轉向中國的“天問一號”飛行任務。

2月5日，國家航天局（CNSA）宣布，中國首次火星探測任務“天問一號”探測器已順利傳回在距離火星約220萬公里處拍攝到的火星圖像。這是中國的首幅火星圖像，標志著中國航天史上的又一座里程碑。

此前，“天問一號”由長征五號遙四運載火箭從海南文昌航天發射場發射升空，成功送入預定軌道。截止到目前，“天問一號”已在軌飛行約200多天，距離地球約1.84億公里，距離火星約110萬公里，飛行里程已達到約4.65億公里，探測器各系統現在都狀態良好。

“天問一號”火星任務探測器模擬圖（來源：人民網）

這艘重240公斤的“天問一號”探測器，承擔了中國首次火星探測任務，其科學目標是實現對火星的表面形貌、土壤特性、物質成分、水冰、大氣、電離層、磁場等進行科學探測，進而有利于建立起對火星全面而基礎的認識。中國計劃于2021年5月至6月擇機實施火星著陸。從抵達目標軌道到登陸這段時間內，主要任務是考察評估火星大氣層狀況，為降落做準備。

與“毅力號“直接著陸不同，由于“天問一號”探測器既有環繞器又有著巡組合體，所以中國選擇了不同的方案著陸火星，整個過程歷時9分鐘左右：通過完成“繞、著、巡”三步，以氣動減速的方式，把探測器的速度從切入時的每小時2萬公里減慢到類似于步行的速度，靠探測器自己判斷和執行，距火星表面100米的時候測量安全著陸區，并將“起落架”著陸放下，在緩沖機構和氣囊的保護環境中抵達火星表面。

2月10日，“天問一號”探測器順利進入大橢圓環火軌道，實現第一步“繞”的目標，環繞火星獲得成功。2月15日，“天問一號”探測器將軌道調整為經過火星兩極的環火軌道。

根據國家航天局的計劃，“天問一號”著陸的目的地是烏托邦平原（Utopia Planitia），這一廣闊的北半球盆地很可能曾被流星撞擊過，美國NASA的“海盜2號”(Viking 2)著陸器曾于1976年抵達這里。“天問一號”任務的目標之一是更好地了解該地區的水冰分布，未來火星的人類殖民者可以利用這些冰維持自身生存。

火星是太陽系內與地球環境最接近的行星，有稀薄的大氣層，氣壓為地球的1%，局部最高溫度甚至可達35攝氏度，當然平均溫度還是比較低的，只有零下63攝氏度。此外，還封存有大量冷凍狀態的水。因此，未來火星或將是唯一存在移民可能性的行星。另外，火星還可能存在像微生物這種低等生命的可能性。這也是世界各國熱衷探索火星的重要原因。

此次任務之前，中國曾經在2011年借俄羅斯火箭之力將首顆火星探測器“螢火一號”送往火星，但因火箭芯片的設計問題，最終發射失敗。不過，在那之后中國兩次成功登月，尤其是2020年在月球背面軟著陸成功，成為第一個完成此舉的國家。

十年之間中國在航天領域大跨步前進，航天技術已經有了長足的進步。根據《人民日報》報道，中國載人航天工程辦公室主任助理季啟明表示，目前中國正在加緊太空站建設，計劃在2022年在地球軌道上建立長期的太空站。

（本文首發鈦媒體App，作者｜林志佳）