当前，备受瞩目的多国探测火星行动曾经连续拉开帷幕。受天气情况作用，阿联酋火星探测器“期望号”将发射任务推迟到7月17日发展。我们国家火星探测器“天问一号”日前曾经运抵文昌航天发射场，按预定计划，发射将于7月23日左右发展。

实是上，相关于火星探测而言，人类对月球探测曾经做了大批尝试，成绩斐然。1959年1月2日，苏联成功发射“月球一号”，拉开了人类探月的序幕；1969年，美国宇航员阿姆斯特朗登月，他的一小步迈出了人类庞大的飞跃；1994年，美国发射的“克莱门汀”探测器，得到了那时最具体的月球外表图像，并发觉月球南极可能存留大批水冰；2011年和2013年，美国先后发射探测器，精准测量了月球重力场，并剖析了月球稀薄的大度构成等；2019年，我们国家“嫦娥四号”首次实现人类探测器月球背面着陆和巡视探测。

距离人类初次登月曾经往日了50好几年，而火星依旧人迹未至。那末火星探测与月球探测究竟有哪些区分呢？

历史上火星探测成功率仅43%

火星是太阳系中距离地球较近、当然环境与地球最为相似的行星之一，一直以来皆是人类深空探测的热点。从60年前，人类就打开了对火星的探险之旅。

1960年10月，苏联向火星先后发射了两枚探测器“火星1A”号和“火星1B”号，但可惜的是，“火星1A”号发射以后第3级火箭点火不成功，仅飞至地面120公里高就作废了，“火星1B”号的火箭引擎干脆爆炸，空中落下的碎片甚而污染了全个拜科努尔发射场。

美国对火星的探寻也是开端不利，1964年，刚刚成立一会儿的美国国度航空航天局(NASA)发射了“水手3号”火星探测器，当穿过地球大度层时，探测器的一种庇护盾未能公布，结果全部的探测仪器全没能开启，美国的首次尝试也宣布不成功。

1964年10月，美国“火星4号”火星探测器向地球传回了人类史上第一张相关火星外表的最近距离的图像，同一时间回传的另有500多万个比特的科学消息，可行说这次任务打开了人类体积探寻的新时期。

然则然后的几年，苏联向火星周边发射探测器又经验了几次不成功，研制的“火星2号”探测器具有了登陆轨道的能力，可是在着陆进程中正遇上火星外表产生大范围尘暴，“火星2号”一头撞进火星上的盆地，本次行动以着陆器坠毁而告终。“火星3号”探测器登陆火星20秒后，就跟地球失去了联系。这与1992年NASA的经验类似，“火星观看者”号映入火星轨道后，也很快就失去了联系。

映入21世纪，用轨道器探测火星迎接了黄金时期。美国、欧洲航天局接踵成功发射了火星探测器。印度也加入到火星探寻竞赛中，发射了首颗“火星轨道任务”探测器。然则，人类探测火星

的征程并没有就此一帆风顺。2011年，俄罗斯的“火卫一—土壤”星际探测器源于启动机显露故障，未能将其送入飞往火星的轨道，所装载的华夏火星探测器“萤火一号”也一起宣布“探火”不成功。

有数据显现，自1960年以来，美国、苏联/俄罗斯、日本、欧洲和印度先后发展了44次火星探测名目，但成功和部分成功的任务仅有23次，十足成功率是43%，其余的名目都显露探测器撞毁、失灵或失踪了。甚么是部分成功？全中国体积探测技艺首席科学流传行家庞之浩在接纳科技日报记者采访时解释说：“如苏联‘火星3号’探测器，在降落火星后只发回20秒信号就失联了，有行家说成功，也有人说失败。”

或许有人会问，月球探测成功率是非是更高少许？对此，庞之浩显示，月球探测成功率还不算太高，十足成功率约53%，尤其是早期，不成功率也相比高。全体来说，比火星成功率稍微高少许，源于统算形式不同，如对成功和部分成功的了解差异，是以显露有的统算结果是60%左右，也有统算结果显现为50%。

跟月球比较火星探测难在哪儿

在业界，火星被称为“探测器坟场”，其探测难度可想而知。

据庞之浩推荐，火星距离地球最远约4亿千米，最近也要约5600万千米，探测器抵达火星须要飞行那么长的距离，对发射、轨道、操控、通信、电源、入轨、着陆等技艺都有很高请求。

在发射方面，火箭的运载能力、入轨精度和可靠性是实现火星探测的要紧前提。月球探测器映入地月转嫁轨道的速度为10.9公里/秒。而火星探测器要映入地火转嫁轨道的速度必需达到至少第二宇宙速度（11.2公里/秒）才行。因而，发射同等品质的月球探测器和火星探测器时，后者必需用推力很大的火箭，使探测器干脆映入地火转嫁轨道，不然就须要消耗探测器本身能源和更长的飞行时间提速，这会作用到探测器生命。

“火星探测第一大的难点是在火星着陆，探测器要经验入轨、下调与着陆进程，这一进程平常被称为恐怖7分钟。”庞之浩说，在火星稀薄的大度环境下须要用7分钟将探测器速度从2万公里/小时下降到零，这须要包括气动减速、降落伞减速和反推减速等多个减速伎俩合一实现，每个步骤都必需精确没有误，其难度不亚于“在巴黎打一种高尔夫球要落到东京的一种洞里”。

庞之浩解释说，尽管火星大度密度唯有地球的1%，但比较月球着陆，火星着陆时探测器多了一种映入大度层和开启降落伞的步骤。源于火星大度层可行起到必定的减速效用，是以着陆减速须要操控得特别精确，什么时候映入，映入的姿态、方位等都不行有丝毫误差。然则，此刻人类对火星大度层的理解还相比局限，再加上测控信号延时很长，映入火星大度层前调度姿态、方位和速度必需靠探测器自助执行。在探测器切入火星轨道进程中，假如切入点离火星过远，则不行被火星的引力捕获而掠过火星；假如切入点离火星太近，则可能坠毁于火星大度层。另外，映入火星大度层后，探测器也要自助准时开伞减速、准时切伞、准时抛底、准时悬停避障、准时关机等，稍有闪失就会导致不成功。

源于距离遥远，火星探测器飞抵火星轨道须要260—320天，通信也是个大难题。庞之浩说，从地球发送到火星的没有线电信号，单程延时为20分钟左右。同一时间，源于距离越远，信号就会越弱，再加上宇宙中的噪声干扰，这对信号收发技艺是一种十分大的挑战。为了应对信号衰减难题，探测器须要装有高增益、高可靠通信设施，地面也要有直径相当大的深空测控天线，以免探测器因通信故障而“迷失”。

假如前面一切顺利，探测器终归在火星上落了脚，但想要顺利展开事业也却非易事。庞之浩显示，在月球外表事业，月球车须要度过一种长月夜，一种长月夜差不多于地球上的14天，温度最低可达到零下180摄氏度。而火星上温差没那末大，一天也是24小时。但火星上的沙尘暴相当大，是地球上12级台风形成作用的6倍，这点飞沙会掩盖火星车的太阳能电池板，致使其没有办法寻常事业。历史上，美国第一代和第二代火星车皆是受沙尘暴作用而停止事业的。“这就须要充分提升燃料的应用率，包括高效太阳能电池技艺及高效蓄电池技艺，提升燃料体系功率品质比，如太阳能电池板尽量要大少许，光电转换效能要更高。”庞之浩说。

来自：科技日报

作者：付丽丽

编辑：廖晨昊