为什么人类还对火星探测这么感兴趣？|2610字

为什么人类还对火星探测这么感兴趣？|2610字

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截止到2020年7月20号，加上刚刚发射成功的阿联酋探测器希望号，全球共7个国家或地区向火星发射了47个探测器，成功18次，成功率不足40%，其中着陆任务17次，成功8次，成功率不足50%。

相对于月球探测，火星探测成功率为什么会这么低？这么低的成功率下，为什么人类还对火星探测这么感兴趣呢？又都是哪些国家或地区发射过火星探测器呢？发射成功的探测器都探测到了啥呢？今天我们一篇文章全给整明白了。

1、探测火星，为什么成功率这么低

我们可以把发射火星探测器大致分为4个部分（实际操作更为复杂）。发射进入地球同步轨道、进入地火转移轨道、进入火星轨道、软着陆。

首先是进入地球同步轨道，这对于目前的航天大国来讲。没什么难度，毕竟地球同步卫星早就是航天大国的标配了。

其次是进入地火转移轨道，这一步稍微有点难度。火星探测器进入地火转移轨道的速度必须达到第二宇宙速度（11.2千米/秒）才可以实现，这就要求火箭具备比较强大的推力。

同时为什么人类还对火星探测这么感兴趣？|2610字，火星距离地球最近距离约为5600万公里，进入地火转移轨道后探测器还需要至少7个月的深空飞行才能到达火星，这对于通信、控制等技术要求是比较高的，但也不难实现。

第三，是火星探测器进入火星轨道，从这一步开始第一个探测火星的国家，难度就直线上升了。首先，地火距离会超过5600万公里，地球控制室收到探测器信号再到探测器收到地球的指令，需要至少40分钟第一个探测火星的国家，再加上远距离通信的信号衰减，通信是第一大难关。

接着需要面临的问题是如何进入火星轨道。探测器需要先减速至5.6公里每秒，以便被火星引力捕捉到为什么人类还对火星探测这么感兴趣？|2610字，然后切入火星轨道。

如果探测器切入的位置距离火星太远，就不容易被火星引力捕捉到，从而掠过火星，如果距离太近，则可能会直接坠毁在火星大气层或者撞击到火星。这一步对于火箭发动机点火控制、探测器速度控制、切入点选取以及探测器姿态调整等要求都极高。

最后，软着陆，火星之所以被称为“探测器坟场”就是因为这一步难度极高。火星大气密度只有地球大气密度的1%，也就意味着大气对探测器的减速作用不是很大，探测器从火星轨道到着陆火星，大概只有7分钟时间，在这7分钟需要把探测器的速度从5.6公里每秒降到零。

进入火星大气层前首先牵涉到探测器的姿态调整以及切入角度，进入大气层后，由于地火单程通信就需要20分钟左右，也就意味着从进入大气层到着陆的7分钟时间，所有动作全部需要探测器自主完成，其中包括但不限于通过气动减速、降落伞减速和火箭反推减速等组合手段减速，接近火星地面时的悬停减震等。这对于反推火箭的准时开关机、降落伞的打开以及切除时间、探测器姿态调整的精度等都要求极其苛刻。

如果以上4步都顺利完成了，恭喜你，你离软着陆火星完全成功还有最后一关考验：能扛得住火星的沙尘暴。火星沙尘暴的威力远超地球的12级台风，前苏联火星探测器曾在1971年成功实现软着，但只工作了20秒就失联，没有传回任何有价值的数据，原因就是遇到了火星沙尘暴。

2、为什么人类对火星探测这么感兴趣呢？

一是因为火星跟地球太像了；二是人类推测，火星可能存在某些生命体；三是火星移民，据科学家预测，地球也是有寿命的，在地球寿命结束前，人类需要找到适合生存的家园。

火星上也有四季，虽然季节的时长和地球不尽相同。

火星上一天时长为24小时37分钟，而地球一天的时长为23小时56分钟。

火星上和地球一样拥有极地和冰川，甚至连沙尘暴都有。

火星相对太阳的轴倾斜度为25度，而地球为23.5度。

火星上存在大量的二氧化碳，同时也有水蒸气。

地球有一个月球作为卫星，而火星有俩卫星。

气球和火星的相似程度远超你想象，除了以上说的，还有地貌、气候、甚至瀑布等等和地球极为相似的地方。如果你发现了个地方，跟你家特别像，你会忍住好奇不去看看咋回事儿吗？

3、都有哪些国家或地区发射过火星探测器呢？

截止到2020年7月21号，在全球发射的47个火星探测器里边，美国以22个和前苏联（俄罗斯）20个承包了其中的42个。美国有5次成功实现火星软着陆并传回了大量的数据，而前苏联（俄罗斯）还没有实现完全意义的软着陆，前苏联1971年发射的“火星3号”着陆后因为遇见火星沙尘暴只工作了20秒便失联，没有传回任何有效数据。

日本曾经在1998年7月3日发射过火星探测器，但由于技术故障，探测器在茫茫太空飞行了5年后被放弃，此后再没尝试。

欧空局曾经在2003年以及2016年用俄罗斯火箭发射过两次，两次都成功进入火星轨道，但软着陆时出现意外。

印度曾经在在2013年10月5发射过火星探测器曼加里安号，在美国的帮助下，曼加里安号于2014年9月24号成功进入火星轨道，这是印度第一次对火星进行探测就取得了圆满成功。

中国的火星探测器“萤火一号”曾经在2011年搭载俄罗斯“天顶号”运载火箭升空，但未能成功入轨。

而前两天刚刚发射升空的阿联酋火星探测器，是用日本的火箭发射的，目前应该还在绕地飞行。

4、已经发射成功的火星探测器都探测到啥了呢？

目前火星探测的结果，几乎全部集中在美国手中第一个探测火星的国家，根据已公开文献资料，探测的主要结果如下：

①火星曾经存在水。美国的火星探测器软着陆后挖到了冰冻水，同时检测到了火星的降雪。

②火星存在甲烷。同样是美国的火星探测器，在火星岩石样本中发现了甲烷。

③基本弄明白了火星表土成分。火星的表土中不含任何有助植物生长的有机物质，且含有以高氯酸盐形式存在的大量氯化物。

④基本弄明白了火星大气成分。

我们都知道，水和甲烷是生命演变和进化中不可缺少的物质，而火星上这两种物质同时具备。这有很大可能说明火星曾经存在过生命或者微生物。

同时，来自佛罗里达理工大学的科学家们，正在通过实验室模拟火星环境以及土壤，在火星图土壤中添加肥料，以探索在火星种植实物的可行性。如果实验成功，那么几乎可以确定，火星移民是可行的。

5、结语

今年7月中下旬作为每隔26个月才会出现的火星探测窗口期，原本有4个国家或地区会进行火星探测器的发射。但由于其他原因，俄罗斯和欧空局的计划被延迟至下个窗口期，也就是2022年。阿联酋的探测器已经率先升空，美国还在紧张的准备中。

我国的火星探测器“天问一号”和长征五号遥四型运载火箭已经在海南文昌航天发射场就位，只等合适时机到来即可完成发射。我国有机会通过“天问一号”成为世界上首个首次探索火星即完成软着陆的国家，同时也将成为继美国之后第二个实现火星软着陆并执行巡视探测任务的国家。

为“天问一号”加油！

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