火星探测到底有多难，成功率为何那么低呢？
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发布时间：2022-04-22 13:05
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时间：2023-09-26 18:04
在第三届上海航展上，一个名为“萤火一号”的探测器成为焦点中的焦点，这是中俄两国合作研制的火星探测器。
当时，北京大学地球与空间科学学院焦维新教授认为中国如果想要自主探测火星，恐怕还要20年，他认为大量开展国际合作是一条捷径。
然而“萤火一号”最终并没有成功发射，从那时起，中国坚定了自主研制火星探测器的决心，仅仅用了11年，中国火星探测器“天问一号”成功发射。
天问一号是个绕落巡的综合任务，由轨道器、着陆器、巡视器三个部分组成，计划用一次发射同时完成环绕、着陆、巡视（探索）3 种探测目标，希望实现一举多得。
不过，此次发射成功，并不意味着中国的“探火计划”取得了成功，后面还有地狱级难度的挑战在等着我们。
为什么这样说，因为中国第一次发射火星探测器，就要一次性完成火星探测“绕、落、回三步走”项目计划，连美国都不敢这样尝试。
绕：轨道器环绕火星进行探测；落：着陆器软着陆于火星表面进行固定位置的地面探测、巡：巡视器（火星车）在火星表面进行不固定位置的巡视探测。
一名名叫乔瓦尼·希帕帕雷利的天文学家制作了一部包含运河的火星地图。 其实，他所说的“canali”意味着渠道，但被误解为是运河。
自此之后，科学界就认为火星存在着生命，这也是为什么在开始太空竞赛之后，美苏都想要前往火星，前苏联向火星发*火星1A号探测器，然而发射后，第三节火箭故障，任务失败。但它是人类探测火星的开端，此后苏联共进行了4次火星探测计划，均宣告失败。
美国发射水手3号，但由于太阳能电池板不能展开而无法正常工作，在23天之后，美国又发*水手4号，这是第一个成功飞越火星的太空船。它回传了第一张火星表面的照片。
美国海盗一号成功发射，成为全球首个能成功登陆火星的卫星，截至目前为止，人类一共进行了45次火星发射任务，目前完全成功的仅有17次，成功率仅有30%，而成功登陆火星也仅有5次， 火星也被称为“探测器坟场”。
直到如今，还没有哪个国家，依靠单个探测器实现“环绕+巡视+着陆”三大任务，如果中国能够成功实现，那么将是航天史册上的第一位，中国在火星探测上的实力，将直追美国，成为全球第二。因为目前真正意义上登陆火星的国家，只有美国。
火星距离地球的距离太远了，地球到火星的最近距离约为5500万公里，最远距离则超过4亿公里。两者之间的近距离接触大约每15年出现一次。1988年火星和地球的距离曾经达到约5880万公里，而在2018年两者之间的距离则达到5760万公里。
从目前的航天器到火星的时间来看，大致需要6-10月左右，因为距离太过于遥远，所以对发射、轨道、控制、通信和电源等不少技术都提出了很高的要求。
例如，运载火箭的运载能力、入轨精度和可靠性是火星探测的重要前提，要让探测器脱离地球引力必须达到第二宇宙速度11.2公里/秒，中途需要几次轨道修正，以确保当“天问一号”抵达火星附近，火星的引力场就会抓住它。总之，进入火星轨道的过程非常困难，中国和俄罗斯研制的“萤火一号”，就是因为俄罗斯的“福布斯－土壤”探测器未能按计划变轨，所以才惨遭失败。
除此之外，地球发送到火星的无线电信号延时很长，在地球上，仅需0.13秒就能实现任意两点的通信，地月之间则需要2.5秒，可是，当地球与火星处于最大距离时，即便是光速通信也会有44分钟的延时。
因此火星探测器需有较强的自主控制能力；由于信号的强度与距离的平方成反比，距地球太遥远的火星需要装有高增益、高可靠通信设备，以及必须拥有天线直径很大的地面深空测控网以增加探测距离。目前，我国的深空网已成为继美国深空网、欧空局深空网之外，又一功能完备的全球性测控网。
为了可以接受“天问一号”发来的数据，中国科学院国家天文台建设的70米天线（以下简称GRAS-4天线）高性能接收系统进行了反射体的整体吊装。该项目建成后将成为亚洲最大的单口径全可动天线，是完成火星探测器科学数据接收任务的关键设备。
而降落是整个航天任务中最难的一关，火星大气，它可以产生高达2000摄氏度的温度，火星大气密度只有地球大气密度的1%，因而辐射严重，沙尘暴也很大，有时是地球上12级台风的6倍，且可持续达半年。
在着陆器着陆过程中，探测器防热措施如何，降落伞、气囊和缓冲火箭等能否按程序工作，都必须非常精确，整个过程被称为“恐怖7分钟”，这过程等于“盲降”，7分钟的时间甚至不足以完成一次地火通信，进入火星大气层后，即再入、下降与着陆的过程超过1000个动作必须依靠探测器自主完成，对软件和硬件的要求极高。
火星环境复杂、恶劣，是造成火星探测器经常“阵亡”的主要原因。作为火星登陆计划的最后一步，着陆器要在7分钟的时间内将时速从2万千米降低到零，这也是整个任务的关键点，直接决定着任务的成败。
这也是为什么60年来仅有美国成功降落过火星的原因，中国“天问一号”着陆器进入火星大气后，通过气动外形、降落伞、反推发动机等多级减速和着陆腿缓冲。火星车(即巡视器)和着陆平台分离后，将开展区域巡视探测。环绕器将为火星车提供中继通信链路，并开展环绕科学探测。
天问一号着陆区域
而轨道器将配备 7 台设备，或包括高分辨率照相机、中分辨率照相机、地下雷达、矿物光谱仪、中性和高能粒子分析仪以及磁力仪。火星车则重达 200 公斤，将搭载 6 台设备，或包括遥感相机、探地雷达、多光谱照相机、激光击穿光谱仪，以及探测气候和磁环境的仪器。
这些有效载荷要完成以下五大科学目标：（1）绘制火星形态和地质结构图；（2）调查火星表面的土壤特征和水冰分布；（3）分析火星表面的物质组成；（4）测量电离层和火星地表气候及环境特征；（5）探索火星的物理场（电磁场、引力场）和内部结构。
希望“天问一号”可以成功挑战这地狱级难度，带领中国航天向着更远的深空进发。
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时间：2023-09-26 18:04
中国的天问一号火星探测器发射升空，它将飞行约7个月的时间抵达火星，并围绕火星飞行2至3个月后在火星着陆，这是中国首次进行火星探测任务，人类对于火星的探索已经有60年，然而探索成功的案例却少之又少！
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时间：2023-09-26 18:05
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时间：2023-09-26 18:05
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时间：2023-09-26 18:06
