火星是離地球較近且環(huán)境最相似的星球，一直是人類走出地月系統(tǒng)開展深空探測的首選目標(biāo)。

近期，全球迎來“探火季”。7月17日，長征五號遙四運載火箭已成功轉(zhuǎn)運至發(fā)射區(qū)，我國首次火星探測任務(wù)發(fā)射在即。

22日，中國火星探測工程正式對外發(fā)布任務(wù)最新消息：中國首次火星探測任務(wù)天問一號1:1著陸平臺和火星車亮相。

中國首輛火星車長啥樣?究竟如何工作?一起來看一看。

外觀

頂端的方形盒子是火星車的“眼睛”

在我國首次火星探測任務(wù)中，火星車將承載火星表面巡視探測等重要使命，為中國打開“火星之門”，使我們真正進入深空、走近火星，揭開其神秘面紗。

22日正式亮相的中國首輛火星車，最引人注目的就是豎立在前端的桅桿，頂端的方形設(shè)備就像機器人的腦袋。而頂端的方形盒子就是火星車的“眼睛”，上面有幫助火星車避開障礙來實施前行實時探測的全景相機，還有識別礦物質(zhì)成分的多光譜相機。

火星車上裝有4個“大翅膀”，就像一只展翅飛舞的蝴蝶。專家介紹，和玉兔號月球車一樣，火星車的能源獲得也是依靠太陽能，而這4個翅膀正是太陽能電池板。由于火星距離太陽更遠，表面的大氣對陽光也有削減作用，所以，火星車比“玉兔”多設(shè)計了一對“翅膀”。

除此之外，火星車還配有探測雷達、磁場探測儀和氣象測量儀，可以對火星進行全方位的探測。

如果把火星車比喻成一只蝴蝶，那么尾部則是用來和地球取得聯(lián)系的機器設(shè)備。不但可以從中獲得動作指令，更能通過它將在火星上探尋到的珍貴資料回傳到地球。

“奔火”

飛行7個月左右可達

將在火星表面工作90多天

天問一號探測器將由運載火箭送入地火轉(zhuǎn)移軌道，飛行約7個月抵達火星。經(jīng)歷火星捕獲、火星停泊后，著陸巡視器將與環(huán)繞器分離，進入火星大氣。著陸巡視器成功著陸后，火星車駛離著陸平臺，搭載的科學(xué)載荷開機，開始火星表面巡視探測。

此次火星探測是我國行星探測階段的首次任務(wù)，也是我國深空探測領(lǐng)域全新的里程碑，將一次實現(xiàn)“環(huán)繞、著陸、巡視”3個目標(biāo)。這是其他國家第一次實施火星探測從未有過的，面臨的挑戰(zhàn)也是前所未有。

到達火星后，火星車將在火星表面工作90多天，除了要進行探測作業(yè)，還會將它在億萬公里之外的所見所聞傳回地球，幫助我們認識火星、了解火星。

“塊頭”

著陸平臺與火星車加起來有1300公斤

這次和火星車一起亮相的還有1:1著陸平臺。我國首次火星探測任務(wù)中，它將搭載火星車著陸到火星地表，邁出中國火星探測的第一步。

著陸平臺也叫著陸器，和火星車加起來是1300公斤，它載著火星車要完成進入大氣減速下降、落火、延伸坡道，隨即火星車就可以走到火星表面，開展探測作業(yè)。

火星車攜帶6臺儀器：包括地形相機、多光譜相機、次表層探測雷達、表面成分探測儀、表面磁場探測儀、氣象測量儀，為完成火星表面巡視探測科學(xué)任務(wù)提供了保證。此外，本次火星環(huán)繞器攜帶7臺儀器。

同時，為了適應(yīng)火星地表的特殊環(huán)境，火星車還具備環(huán)境感知、障礙識別、局部路徑規(guī)劃及多輪運動協(xié)調(diào)控制等功能。

此次任務(wù)的科學(xué)目標(biāo)是實現(xiàn)對火星的表面形貌、土壤特性、物質(zhì)成分、水冰、大氣、電離層、磁場等進行科學(xué)探測，進而有利于建立起對火星全面而基礎(chǔ)的認識。

難度

登陸成功率約為50%

“恐怖7分鐘”是最大難點

“登陸火星是一件極為困難的壯舉”，美國有線電視新聞網(wǎng)(CNN)曾在火星無人探測器“洞察”號登陸火星前這樣形容“探火之旅”。

此前人類航天器登陸火星的成功率約為50%。目前，人類已對火星實施了44次探測任務(wù)，其中僅成功了24次。

相比月球探測，火星探測任務(wù)的難度更大。由于火星相對地球距離較為遙遠，對發(fā)射、軌道、控制、通信和電源等技術(shù)都提出了很高的要求。

不論是長達七個月的地火飛行，還是進入火星軌道的“剎車變軌”，以及最遠距離達4億公里的超遠距離通信……地球通往火星的探測之旅可謂前路漫漫、風(fēng)險多多。

不少航天專家指出，特別是著陸器著陸到火星表面的短短幾分鐘時間，可謂“驚心動魄”，必須迎接一系列高難度動作和挑戰(zhàn)?；鹦翘綔y中最大難點，被稱為“恐怖7分鐘”。據(jù)專家介紹：“恐怖7分鐘”，即再入、下降與著陸過程中，要在7分鐘內(nèi)將探測器的時速從2萬千米降低到零。這需要融合氣動外形、降落傘、發(fā)動機、多級減速和著陸反沖等多項技術(shù)才能實施軟著陸。

與月球著陸的情況不同，火星軟著陸動力下降過程時間很短，而地面測控時延十幾分鐘，因此要求控制系統(tǒng)具有更高自主性和實時性。

“恐怖7分鐘”里，電磁信號完全被屏蔽掉，要完全依靠著陸器的自身本事。

未來

“移民”火星可能嗎?

火星改造實施十分不易

火星距離地球的最近距離為5500萬公里，最遠距離為4億公里?？茖W(xué)界一般認為，探測火星對研究宇宙演化、物質(zhì)結(jié)構(gòu)、生命起源等問題有重大價值，從人類未來星際移民前景來看，火星也是太陽系中最值得研究的一顆行星。那么，“移民”火星究竟能不能變成現(xiàn)實?

地球上的一天不到24小時，而火星是24小時多，兩者有幾乎相同的晝夜長短;公轉(zhuǎn)的軌道面和赤道面的夾角也非常相近，因此二者有幾乎相同的季節(jié)變化。這些相似性都表明，火星是適宜人類居住改造的最好候選行星。

中國科學(xué)院院士歐陽自遠認為，通過技術(shù)手段提高火星表面溫度、增加火星大氣濃度等，可以進一步建立火星表面生態(tài)環(huán)境。

雖然將火星改造成為一個適宜人類生存與發(fā)展的綠色星球的遠景是美好的，但具體實施起來十分不易，工程之浩大、成本之巨、技術(shù)難度之高、科學(xué)實施步驟之復(fù)雜可想而知，可能需要人類通過幾個世紀(jì)艱苦卓絕的努力才能實現(xiàn)。

綜合新華社、央視、《科技日報》、澎湃新聞、中國航天科技集團微信

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