從60年前,人類開啟火星探險之旅以來,40多個火星探測器被送往火星。然而,成功進入火星大氣層的只有15個,真正成功著陸火星并順利開展工作的則只有8個(海盜1號,海盜2號,火星探路者號&旅居者號,勇氣號、機遇號、鳳凰號、好奇號、洞察號),火星也因此被稱為探測器墳場。
探測器進火星軌道有多難?想想從巴黎打一個高爾夫球,要把球落進東京的某個洞。
火地距離遙遠,再加上火星環境復雜,探測器進入火星軌道難度很大。如果切入點離火星過遠,則不能被火星的引力捕獲而掠過火星;切入點離火星太近,則可能墜毀于火星大氣層。日本火星探測器“希望號”就因為燃料問題未能進入火星軌道進而喪失了“希望”。
進入火星的軌道都這么難,更何況要在火星著陸呢。“恐怖7分鐘”即得名于火星著陸之難,在短短7分鐘的時間里,探測器的時速要從2萬千米降低到0,還要歷經幾大難關:
第一關,準備進入大氣層。在這個階段,探測器會最后一次更新著陸參數。
第二關,恐怖7分鐘正式開始:探測器要以完美角度切入火星大氣層,角度太小則無法進入大氣層,角度太大又會因為被大氣層過度加熱而燒毀;探測器在進入大氣層時的速度高達幾千米每秒,之后在大氣層的緩沖下不斷減速,在此過程中,探測器的溫度最高可達到1500℃。
第三關,打開降落傘。在這一關,探測器要分離隔熱盾、打開著陸架、開啟測距雷達,與降落傘分離,反沖火箭點火。
這一關,要確保這些操作全部嚴格按照之前設定的進行,一個步驟也不能有差錯,直至著陸火星表面。
一名科學家曾這樣形容火星探測器著陸時的心情:“就像丈夫在產房外等著妻子分娩”。
2020年7至8月,多國將上演“探火”大戲,祝福要著陸火星的探測器都能順利穿越恐怖七分鐘,迎來自己的高光時刻。
監制:戰 釗 萬昊宜
策劃:宋雅娟
制作:原 尚
出品:中國科學技術協會 中科院國家天文臺 光明網