◆ 中国在火星探测领域是一个后来者,但起点却相当高
    ◆ “天问一号”将一次执行“绕落巡”三项任务。而其他国家的第一次火星任务,多只有环绕,或者连绕带落,或者连环绕都没有,只是飞掠,从来没有一上来就做全套的
    ◆ “如果说第一次热潮的主题是探测竞赛,比的是谁先跑得最快,那么第二次热潮的主题应是科学竞赛,比的是谁先看得最深。”
    ◆ 从科学上讲,“天问一号”是对火星形态、地质学、矿物学、空间环境、土壤和水冰分布等进行研究的最全面的任务
    2020年7月23日12时41分,长征五号遥四运载火箭托举着我国首次火星探测任务“天问一号”探测器,在中国文昌航天发射场点火升空。
    “天问一号”将承载我国第一个火星探测任务,着陆在火星表面完成巡视探测,获取火星科学数据,一次性实现对火星“环绕、着陆、巡视”三大目标。
    火星探测器发射成功只是“万里长征第一步”,“天问一号”还要进入地火转移轨道,历经约7个月飞行进入火星轨道范围。之后,按照预订计划,“天问一号”将被火星引力俘获,在地面测控系统的支持下进入环火椭圆轨道,运行到选定的着陆窗口。
    第二步完成后,“天问一号”将减速落入火星大气层,进入所谓的“死亡7分钟”时间。由于火星距离地球太远,信号传输一个来回就需要十几分钟时间,而整个着陆时间仅仅7分钟,这意味着着陆过程不能由人工进行干预,而是由“天问一号”上自带的着陆程序完成。
    成功着陆后,火星车将从着陆平台上走到火星表面,开展探测作业,为期大约90多天。
    为什么要去火星
    为什么要去探测火星?答案可能有点让人意外:因为火星比金星条件优越。
    太阳系有八大行星,从内到外分别是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星。也就是说,金星、地球、火星排在第2、3、4位。
    如果要在八大行星寻找生命,单凭位置,就可以判断个八九不离十:水星离太阳太近,一切都被烤焦了;木星以及更外圈的离太阳太远,一切都被冻僵了。最有可能的,就是离太阳距离适中的金星、地球、火星,这三个处于太阳系的“宜居带”上。
    地球位于宜居带的中间,当然是各方面条件最优的。金星和火星相比如何呢?
    看一下基本指标:金星的质量是地球的82%,体积是地球的87%,重力是地球的90%,各方面跟地球十分接近。而火星跟地球的差别很大,其质量是地球的11%,体积是地球的15%,重力是地球的38%。
    仅从这些指标看,金星似乎更加适合。因此,人类在上世纪50年代掌握了航天技术后,首先就将金星作为了探测目标。人类第一个接近其他行星的探测器,是1962年美国的水手2号,它的目标就是金星。
    然而,人类探测金星的热情,很快就消退了。历史上总共有10个探测器在金星着陆,都来自苏联。但其中工作时间最长的只有127分钟(金星13号),最短的只有23分钟(金星7号)。为什么这么短命呢?因为金星的生存条件实在是太恶劣了。
    金星有一个极其浓密的大气,它的压强高达地球的92倍,相当于一个人背着一辆50吨重的坦克。更糟糕的是,这么浓密的大气中绝大部分是二氧化碳,超过96%。这导致了非常强的温室效应,金星表面的平均温度超过460摄氏度,比离太阳最近的水星的向阳面还热。
    作为对比,火星大气稀薄,密度不到地球的1%。虽然这听上去也很糟糕,但跟金星对比,就会明白什么叫做“如释重负”。毕竟,气压低可以穿航天服,而气压太高就只有被压死了。火星表面的平均温度是-55摄氏度,而且波动范围很大,可以上至30摄氏度,下至-100摄氏度以下。对比金星的460摄氏度,也会感觉好多了。
    火星最有吸引力的一点,是上面有水。
    人们最初用望远镜观察火星的时候,看到很多纹路。不少人把它们理解为河道,甚至是火星人开掘的运河。虽然截至目前我们没有在火星上发现任何生命。不过,火星历史上应该有过活跃的地质运动与河流,但由于太阳风的吹拂以及小行星的撞击等原因,后来逐渐都消失了。
    然而,火星现在还有大量的固态水,也就是冰,这是一个非常重要的发现。此外,火星上还有大量的固态二氧化碳,也就是干冰。为了跟干冰区别,我们往往把固态水称为水冰。
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