几乎集齐人类所有降落技术！探测火星怎么这么难？

2019年11月14日，中国首次火星探测任务着陆器悬停避障试验在河北怀来地外天体着陆综合试验场进行。这也是中国火星探测器的首次公开亮相，国家航天局特意邀请了一些外国驻华使馆及国际组织人员前来参观。qOh安检之家

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测试中的火星着陆器qOh安检之家

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试验成功模拟了着陆器在火星环境下悬停、避障、缓速下降过程，这也基本意味着我国首次火星探测任务正在逐步成熟，能够于2020年择机实施。按照计划，我国将在2020年7月——“火星探测时间窗口”进行一次发射任务，抵达火星后将实现“绕”、“着”、“巡”三大任务，进行火星全球性综合探测，同时也会对火星表面重点地区精细巡视勘查，实现人类对邻居火星研究的又一次重大突破。qOh安检之家

中国人，距离首次触碰火星，越来越近了！qOh安检之家
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Part.1qOh安检之家

为什么我们选择火星？qOh安检之家

人类如果想要冲出地球、达到下一个行星、甚至冲出太阳系，基本只能先从火星和金星两个邻居开始。它们和地球同处太阳系内的宜居带内、同属于岩质行星、拥有孕育生命的可能性。qOh安检之家
然而，人类经过航天探索发现，金星环境实在太过恶劣：气压是地球的92倍，空气中几乎全是二氧化碳，并且布满了稀硫酸云。地表温度常年保持在460摄氏度，人类根本无法生存。qOh安检之家
相较而言，火星的条件“优越”不少，几乎是人类航天探索下一站唯一的选择。qOh安检之家

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地球和火星尺寸对比qOh安检之家

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第一，火星的潜在资源丰富。包括拥有太阳系第一大高山（奥林帕斯山）和第一大连续峡谷（水手号）；陆地面积大，火星总表面积虽然仅有地球的28%左右，但需要注意，这可是纯陆地，已经接近地球上人类生存的七大洲面积总和；火星上大气虽然稀少，但是以二氧化碳为主，可以作为开发资源。qOh安检之家
第二，多年的科研发现，火星南北极存在不亚于地球上格陵兰岛的淡水资源，土壤中广泛存在2-3%的水分。“火星快车”任务甚至发现了疑似地下水湖，火星也存在一定有机物分子。qOh安检之家
第三，火星引力较小、距离小行星带和太阳系外围空间更近，在火星上发射火箭和深空探测的总成本大大低于在地球发射，是人类未来深空探测发展中航天基地的不二之选。qOh安检之家
如果人类航天的未来是宇宙的星辰大海，中国人没有任何理由不去探测火星！qOh安检之家
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Part.2qOh安检之家

抵达火星有多难？qOh安检之家
近半数火星探测任务以失败告终qOh安检之家
早在上世纪60年代，处在冷战“太空竞赛”巅峰状态的苏联和美国便展开了疯狂的火星探测竞赛。但大家很快发现：抵达火星实在太难了！qOh安检之家

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地球和火星距离变化qOh安检之家
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首先，火星实在太远了。月球和地球的平均距离为38万千米，对于人类而言，已经是极其遥远的存在。但月球围绕地球运动且轨道偏心率很小，与地球的距离相对稳定。qOh安检之家
而火星距离地球在5000万——4亿千米左右，平均距离远远超过地月距离，并且这个范围变化区间实在太大。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。qOh安检之家
Part.3qOh安检之家

地火距离和它的变化带来了一系列新问题qOh安检之家
1.探测机会难得。即便是派出人类最快的探测器前往火星，也需要老老实实等待每隔780天、约26个月出现的一次地球、火星逼近的机会，这就是所谓的“火星探测窗口”，一旦错过就需要等待两年多。qOh安检之家
2.需要强力火箭。探测器要实现环绕地球运动，需要摆脱空气和一部分地球引力影响；如果想要前往更高轨道、甚至前往月球，需要摆脱更多地球引力影响；但如果前往火星，不仅需要完全摆脱地球引力、还需要摆脱太阳强大引力影响。这意味着更强大的火箭是探测火星的先决条件。qOh安检之家