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热烈祝贺“天问一号”成功着陆火星！

中国成为继苏联、美国后第三个真正成功着陆火星的国家！同时，我国也成为首次进行火星探测即实现着陆的国家！

文章插图

2021年5月15日，在经历了296天的太空之旅后，“天问一号”火星探测器所携带的“祝融号”火星车及其着陆组合体，成功降落在火星北半球的乌托邦平原南部，在火星上首次留下中国印迹，迈出了我国星际探测征程的重要一步！
后续，“祝融号”火星车将依次开展对着陆点全局成像、自检驶离着陆平台，并开展包括火星气象探测在内的巡视、探测任务。

在欢欣雀跃的同时，公众们可能会问，为“天问一号”不是2月就被火星捕获了么，为什么3个月后才登陆呢？其实，这期间“天问一号”一直在进行调整轨道、测试仪器，并且进行一些准备工作。

虽然此前中国已有月表着陆经验，但此次“天问一号”火星软着陆任务更加艰难。

着陆难点

火星离地球距离更加遥远，通信时延单程达到20分钟左右，因此在整个着陆过程，相距遥远的地球科学家们来不及做任何处置，只能靠天问一号自主完成这“黑色九分钟”。
同时，火星表面存在大气(火星表面大气的密度是地球表面大气密度的1%左右)。包括火星天气等在内的火星环境，使探测器登陆火星比登陆月球更复杂。

那么，火星天气是怎样的？

太阳风

火星的空间环境和内部地质条件经过数十亿年的复杂变化，造就了其极弱的磁场条件，从而使得太阳风可以肆无忌惮地吹裂和撕扯火星的大气层，气体微粒被吹得“远走”宇宙。

大气

与地球相比，火星周围的大气极为稀薄，而空气压强更是不足地球的1%。也就是说，火星上大气的运动非常弱，也没有水汽的参与，和地球相比，几乎谈不上有天气。

大气越是稀薄，相同体积内的气体分子或原子就越少，想要通过气体微粒的移动来制造足够强的风就越是困难。根据以往登陆火星探测器获取的数据，火星上的风速可以达到96千米/小时，换算之后得出的数值是26米/秒，在地球的“风力等级表”中对应10级，能达到“拔树倒屋”的破坏力。不过要注意，这是火星上的10级风，其破坏力大概只与地球上的4~5级风差不多。
这样的风当然不足以对“天问一号”造成大的影响，但却能带动火星地表红色的沙尘飞离地面，而沙尘却是个麻烦制造者。

火星天气如何影响
“天问一号”登陆？

与地球相比，火星上的沙尘暴可不是戴个口罩再配个防尘眼镜就能应对的。因为长期干燥无水，火星的沙尘都是极为细碎的粉末，再加上较低的引力，只要有一点儿风，沙尘就会飞得到处都是；而且沙尘飞起来容易、落下来难。如果形成大范围沙尘暴，将会给火星探测器的降落以及地面探测任务造成影响。
“天问一号”的下降登陆阶段是完全自主控制完成的，减速过程需要借助减速伞来完成，一旦风沙过大，将导致探测器的飞行姿态发生计划外的变化，从而影响减速效果。
另一方面，探测器在到达一定高度时，会通过地面的地形地貌与自身存储的着陆区域进行比对，也就是说，能否看清地面在很大程度上决定着导航下降阶段的成败。如果沙尘造成能见度条件差，无法获取准确的地面信息，将对后续登陆环节造成较大影响。而最后的悬停避障环节同样面临这一问题。
如果沙尘暴是在探测器登陆后才刮起来的，那么这些细如面粉的火星飞尘将覆盖太阳能电池板和科学仪器，在增加设备故障率的同时极大地削弱能源供给，这对于“天问一号”的地面探测任务影响非常大。

所以，要挑尽可能天朗气清，日丽风和，没有沙尘暴捣乱的时候进行登陆及探测。这对使用太阳能板供电的“祝融号”来说尤为重要。