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比中国晚到却能抢先着陆,美国火星探测器天下无敌,却有致命软肋
送交者: hgao[♂★★★★声望勋衔18★★★★♂] 于 2021-02-23 16:28 已读 775 次  

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自一星期前中国“天问一号”火星探测器进入轨道以来,这颗携带着月球车的小卫星就一直在火星边缘缓慢减速,一点一点寻找着着陆火星的最佳机会。

但与此同时,稍微慢一步抵达火星轨道的美国“毅力号”火星车却义无反顾地直冲火星,以超过5.5公里每秒的速度“砸”进火星大气层,并在地球无法干预、指挥、修正的条件下自动完成了火星表面着陆,并发回了第一张火星照片,一时技惊四座。


图为“毅力号”火星车在火星表面着陆的最后时刻,凭借一台“飞行吊车”进行减速。

单从重量上来看,“毅力号”火星车重达1025千克,已经和轻量级的家用轿车等同,而要把这样的重量级精密仪器从秒速5500米减速到零,同时还要让它分毫不差地接触火星地表,这根本就是“大海捞针”般的高难度操作。

更何况,由于地球和火星之间的距离过远,任何信号跑完火星到地球这段距离都要耗费平均十几分钟,往返就是半小时——这意味着“毅力号”火星车只能靠自己完成这项艰巨任务,难度又上一个档次。


图为美国三代火星车的尺寸对比,右侧为毅力号,天问一号的尺寸相当于左二火星车(勇气号)。 6park.com

相比之下,中国“天问一号”并不用如此精准地在火星表面减速到零,气囊和缓冲脚架会替火星车承担落地时的冲击,这是因为“天问一号”的火星车重量仅有240千克,不足“毅力号”的四分之一,仅有三个月的设计寿命也根本无法和“毅力号”14年预期寿命相提并论——“毅力号”设计由放射性热电池供电,能够完全无视火星恶劣气象状况对太阳能电池板的影响,这也是“天问一号”所难以企及的能力。


图为地面测试阶段的“毅力号”火星车,摆脱太阳能电池板供电是它的最大特征。

无论是从难度、规模还是技术层次来看,“毅力号”火星车都稳妥领先“天问一号”至少一代,不过这也并不奇怪:美国第一个火星探测器成功登陆火星至今已有50年整;第一代火星车成功登陆火星距今也有34年,现在的“毅力号”算是第三代产品,“天问一号”大抵追平第二代水平,实属相当不易。

当然,如此先进,或者说是前卫的“毅力号”火星车,也让美国付出了很大的代价:不考虑发射和测控成本,一吨多重的“毅力号”火星车价格大约可以等价为五十吨黄金,“比金子还贵”不是玩笑话。


图为2026年欧美火星合作任务的想象图,这次任务将取回“毅力号”的火星土壤采样。

“毅力号”火星车之所以会贵成这样,倒也不是没有由头:它将承担起美国火星土壤采样-返回任务的前半部分,而火星土壤的采样和探测器返回,一方面或许能揭示火星是否有过生命的谜题答案,另一方面也是在为载人登陆火星计划“打前哨”。

是不是很熟悉?对,中国嫦娥五号刚刚完成了这个阶段,只不过对象是近得多的月球。那既然逻辑理顺了,是不是就意味着美国在火星探测领域已经一骑绝尘,天下无敌了?

答案当然不是。


图为耗资数百亿,却一事无成的美国SLS火箭,花钱过多已是美国太空任务的最大阻碍。

早在“毅力号”抵达火星之前,美国宇航局(NASA)局长就明确表态,由于他全力争取的2024年重返月球计划无法确保资金到位和政府支持,所以他将辞任局长一职。

无论从美国政治还是科学的角度出发,2024年重返月球都要比登陆火星重要得太多太多,这意味着“2024年登月推迟”也将是一个非常危险的信号:在可见的未来还会不断削减航天探索预算的美国,是否还能支撑得起举国协作的月球,甚至是火星探索?现在的问鼎辉煌,会不会很快变成绝唱?


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