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火星任务:多样着陆器的现场探测

时间:2023-08-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:③ 在火星着陆进行现场探测。火星着陆器是应用着陆技术令航天器在火星上着陆的一种探测器。“海盗”计划使美国突破了火星着陆探测技术,轨道器环绕火星轨道工作4年多。迄今为止,在近代世界各国的火星探测过程中,美国无疑是发展最快的,但火星着陆技术也暂时止步于海盗系列着陆器。

火星任务:多样着陆器的现场探测

火星作为与地球最近的类地行星,早已成为人类探测和研究的重要目标。因为火星各方面的条件和环境,相比于其他星球,更适合我们人类移居。所以,人类对火星一向抱有浓厚的探测兴趣,想更深入、更细致地了解这颗红色星球。

不得不说,从20世纪90年代开始,随着航空航天技术的进步与成熟,人类对火星的探测已经取得了巨大的成就。据统计,在全世界范围内,现共有11个轨道器进入火星轨道,观测火星全球;4个着陆器成功着陆火星,3辆火星车登陆火星,拍摄和传回大量火星表面图片;新型着陆器登陆火星北极,进行火星表面现场取样研究,也获得了令人振奋的科学成果。

目前,人类对火星实现了三种方式的探测:① 掠过火星进行观测。② 环绕火星进行探测。③ 在火星着陆进行现场探测。

当今世界,很多航天大国都非常看重火星探测,美国国家航空和宇航局、欧洲空间局、俄罗斯联邦航天局等对火星的探测已经提出了长远计划,都在持续不断地进行火星探索任务。由此可见,世界上的航空航天大国对火星探测的重视程度很高。不仅如此,美国、欧洲还分别制订了“太空探索新构想”和“曙光计划”,并在一系列规划中明确提出,将在2033年左右进行载人火星飞行。美国积极推进“空间探索新构想”,每两年都会发射火星探测器。2011年11月25日,美国发射的“火星科学实验室”(MSL)火星车,又名“好奇号”火星车,采用新型的、精确的着陆技术,开始进行火星生物学研究,探测火星上是否有生命存在的证据。

美国发射的“火星科学实验室”(MSL)火星车

如今,世界各国纷纷争相抢滩火星,而大家最终的共同目的是在22世纪、23世纪实现人类移居火星的终极目标。现阶段,人类对火星的探测研究已经逐步深入,越来越成熟。毫无疑问,火星探测能够取得令人振奋的科学成果,与人类展开的火星探测密不可分。而各种不同的火星探测器在此研究过程中,也在不断更新换代,日益精进,为火星探测任务做出了巨大贡献。

火星探测器是一种用来探测火星的人造航天器,包括从火星附近掠过的太空船、环绕火星运行的人造卫星、登陆火星表面的着陆器、可在火星表面自由行动的火星漫游车以及未来的载人火星飞船等。

火星探测器的类型多种多样,也肩负着各自不同的任务。有些探测器只需要掠过火星进行观测;有些探测器能够环绕火星进行探测;还有些探测器也就是在火星表面着陆后进行深入探测任务的着陆器,则要执行更多、更复杂的拍摄和研究任务。

从1960年的“火星1号”探测器开始,美、苏、欧、日相继发射了数十个火星探测器。慢慢地,随着航天科技与火星探测技术的不断发展,现今人类对火星探测的研究已经到了“软着陆”阶段。要实现人类未来移居火星的目标,首先必须保证火星探测器能够成功在火星表面着陆,然后才能一步一步完成人类建造火星家园的设想。(www.xing528.com)

火星着陆器是应用着陆技术令航天器在火星上着陆的一种探测器。苏联虽然是世界上最先开展火星探测活动的国家,但因火星探测技术复杂、飞行时间长、任务风险大,苏联的火星探测任务大部分以失败告终。后来苏联慢慢被美国赶超,美国成了探索火星进度最快的国家。

海盗”计划是美国最成功的火星探测计划之一,于1975年实施。该计划包括2颗探测器,探测器由两部分组成,即一个轨道器和一个着陆器。“海盗”计划使美国突破了火星着陆探测技术,轨道器环绕火星轨道工作4年多。

“海盗1号”探测器的着陆器于1976年7月20日着陆在火星表面的克利斯平原,这是人类发射的探测器第一次成功登陆火星。这颗着陆器从轨道器释放后,利用巨大的降落伞和制动火箭成功实现三点着陆。“海盗1号”在火星表面正常工作超过6年,直到1982年11月13日因地面错误指令而失去通信联系。

“海盗2号”着陆器,于1976年9月3日登陆火星的乌托邦平原。“海盗2号”着陆器在火星表面工作3年多,最后在1980年4月11日因电池失效而结束工作。

美国的海盗系列着陆器是六边交替铝结构,有三条腿支撑平台,上面安装有科学仪器,总重量为91千克。其主要任务是观测火星环境,采集火星表面的样品做分析,进行火星表面的生物学试验,了解火星表面是否存在生命迹象。美国的海盗系列着陆器在火星表面工作期间,共向地球发回300多万份火星气象报告和5万多幅火星照片,但经过无数次探测后,并没有在火星上发现生命迹象。

迄今为止,在近代世界各国的火星探测过程中,美国无疑是发展最快的,但火星着陆技术也暂时止步于海盗系列着陆器。不过,我们始终相信,随着现代航空航天技术的成熟和发展,世界各国也越来越重视火星的探测研究,一定会出现更多先进的、新型的火星着陆器,从而加快火星全面探索的步伐。

美国的“海盗2号”探测器模型(来源:NASA)

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