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“天問一號”有多厲害?技術跨越美國50年,歐洲敬佩請求合作


2021年5月18日 - 歐美小編 科技小花貓 
   

科技小花貓

2021年5月15日,中國第一輛火星車“祝融”號成功在火星實現軟著陸,激起了很多國人對火星的興趣。本文重點就是介紹中國火星探索之路的艱辛與不易,以及中國“天問一號”上一些容易被人忽略的先進技術。

火星,對於古時候的東西方各國來說,往往是災禍和不詳的象征,是人們比較忌諱的存在。

不過隨著科技的不斷發展,人類終於摒棄了對於火星的成見。

火星,是離太陽較近的一顆行星,也是目前人類已知的最類似於地球的一顆行星,因此,火星也被一些人稱為“第二家園”。因此,探索火星的意義絕不下於探索月球,甚至還要超過,而在一些科幻電影和小說中,更是常常會出現移民火星的場景。

不過,探索火星的路程從來就不是一帆風順的,這一路上可以說是鋪滿了大量發射失敗的火星探測器的“屍體”,其中又以蘇聯最慘,到1991年蘇聯解體前,蘇聯在幾十年時間內一共向火星發射了20次探測器,最後只成功了半次:1972年成功著陸火星的“火星2號”探測器只向地面傳送了22秒的電視畫面就死機了。

▲只傳送了22秒圖像的蘇聯“火星2號”探測器

而美國的運氣要好多了,雖然也經曆多次失敗,但好歹還是成功了。1964年,美國“水兵4號”探測器首次飛掠火星;1976年,美國“維京1號”首次成功實現火星表面軟著陸;1996年,美國第一輛火星車“旅行者”號首次在火星著陸並行走。

▲美國“旅居者”號火星車

在美蘇開展如火如荼的火星探索事業時,中國因為經濟和技術雙重落後的國情,自然是只能當一個旁觀者,一直到2009年,中國的火星探測計劃才正式立項。

而這個進度,已經嚴重落後於我們的鄰國日本:日本於1998年就發射了“希望”號火星探測器。

2011年,中國第一顆火星探測器“螢火一號
”搭乘俄羅斯的“福布斯”火星探測器,結果慘遭失敗,“螢火一號”
也成為了眾多“屍體”中的一員。

中國第一次火星探測就慘遭重挫,好巧不巧的是,2013年,印度成功發射了“曼加裏安”號火星探測器,於是,中國的火星探測計劃遭到了日本和印度的嘲諷。

“螢火一號”
的發射失敗,也讓我們意識到走獨立自主道路的重要性。

這裏我們需要介紹下火星探測的三個技術步驟,即飛掠、環繞、巡視。

“飛掠”:
顧名思義,是一種技術含量比較低的探測活動,探測器飛掠火星上空,並拍幾張照片就完事了。

“環繞”:
這也是所有技術比美國落後的國家采取的方法,比如日本的“希望”號、印度的“曼加裏安”號和中國失敗的“螢火一號”,
都屬於這一類型,即探測器需要被火星軌道捕獲,伴隨火星軌道環繞運轉,成為火星的“人造衛星”。

“巡視”:
這是目前探索火星的最高技術,即發射火星車在火星表面行走巡視,不過對技術要求比較高,在中國的“祝融”號火星車成功著陸火星之前,只有美國做到了。

中國原計劃也是打算先“環繞”再“巡視”,不過自從“螢火一號”
失敗後,中國的科學家們決定要玩就玩大的,印度和日本的那種已經落後的技術我們還真看不上,幹脆直接向美國看齊,一步到位,實現跨越式發展。

終於,2021年5月15日,中國的“天問一號”軌道探測器在經曆了3個月的火星表面立體探測選址後,成功向火星表面發射了攜帶著“祝融”號火星車的著陸器,數小時之後,“祝融”號火星車成功出艙,我國也成為了全世界第二個能夠發射“火星車”的國家!

難度有多大?很大!要知道,火星距離地球的通信延遲將近20分鐘,因此降落火星的整個過程都必須靠電腦自動控制,一旦某個傳感器的探測精度出現問題或者電腦的AI程序運行出現錯誤,都會導致登陸火星前功盡棄,其難度完全不亞於用挖掘機給縫紉針穿線,由此可以看出,要想發射火星車,必須同時滿足四個條件:有錢,有技術,工業體系齊全,科學家數量龐大。

目前來看,也只有中美兩國同時具備這個條件。

而中國的技術跨越,更是非常了不起,要知道,為了實現發射火星車這一目的,美國可是一步步摸索,足足努力了50年啊!