天问一号 美国“毅力号”登陆火星，它与天问一号区别在哪？
北京时间2021年2月19日，美国的第五台火星车毅力号抵达火星，直接登陆，于4时55分成功降落在杰泽罗陨石坑。
文章插图
许多人此时想到的却是我国天问一号火星探测器。它于2月10日进入环火轨道，将围绕火星飞行3个月左右，计划于2021年5月至6月择机实施火星着陆。
2台探测器从地球飞到火星所用的时间几乎一样，为何在降落环节区别这么大？
全国空间探测技术首席科学传播专家庞之浩向科技日报采访人员表示，中美火星探测的任务目标和技术方案均不相同。毅力号的任务目标是寻找生命，而且美国通过此前的探测，对着陆点比较熟悉，因此他们选择“直奔主题”。我国首次火星探测任务则是将“绕、落、巡”三步并作一步，在环绕过程中对着陆区进行详细勘测。
【 天问一号|美国“毅力号”登陆火星，它与天问一号区别在哪？】
文章插图
中国航天科工集团二院研究员杨宇光认为，从技术角度来讲，毅力号所用着陆方案难度更大。19日凌晨，毅力号探测器到达火星后与巡航平台分离，以每秒5.3公里的相对速度进入火星大气，在距离火星表面11公里高度打开超音速降落伞。降至2公里高度时，探测器抛掉降落伞，改用“空中吊车”方式，利用发动机反推减缓降落速度。距离地面20米时，探测器下落速度降至每小时2.5公里，火星车被一根7.6米长的绳索悬吊下来。4点55分，毅力号火星车安全着陆，整个降落过程约为17分钟。
杨宇光表示，这一技术方案与美国此前发射的好奇号火星车类似，有好处，也带来许多困难和挑战。
毅力号探测器总重超过4吨，相比重约5吨的天问一号要轻一些。不过，天问一号的总质量中，有大约一半是燃料。杨宇光介绍说，天问一号在实施近火制动过程中，消耗了将近1吨燃料，将速度降低了大约每秒1公里。而毅力号是直接进入火星大气，利用大气摩擦阻力进行减速，这样可以节省大量燃料。
文章插图
因此，毅力号火星车可以设计得又大又复杂，其重达1043公斤，超过好奇号火星车成为世界最大的行星漫游车。而天问一号除去推进剂的重量以后，环绕器大约重1.2吨，着陆器、火星车加起来重约1.3吨，其中火星车的重量约为240公斤。
要满足直接降落方案的需求，对轨道要求极高。杨宇光说，当毅力号飞到火星时，所在位置必须刚好在目标落点的前进方向上，才能保证它进入火星大气后，能按照规划的弹道准确落在杰泽罗陨石坑。这要求它在整个飞往火星过程的轨道都非常精密。
而天问一号在环绕火星过程中，则可以更从容地调整轨道，为降落做准备。
文章插图
庞之浩认为，美国采用直接降落方案的一个重要前提，是他们对着陆点十分熟悉。他介绍说，美国为选择此次任务的着陆点花费了几年时间，通过火星勘测轨道飞行器、奥德赛号以及马文号火星探测器进行了详细的勘察。而我国是首次实施火星探测任务，对着陆区需要进一步了解，因而需要在环绕过程中进行详细勘察。
此外，毅力号在降落过程中采用的“空中吊车”方式，也与天问一号计划采用的“降落伞+反推发动机”方式不同。庞之浩表示，这是美国继好奇号之后第二次采用“空中吊车”方式登陆火星，该技术的先进性和复杂程度极高，但能满足着陆质量较大的任务需求。
杨宇光说，“空中吊车”从本质上还是采用反推发动机技术。不过天问一号以及美国早期火星车如洞察号、凤凰号等，反推发动机在探测器下方，“空中吊车”方式则是火星车在下方，反推发动机从上面牵引。他表示，该技术具备2个优点，一是可以避免因发动机推力过大溅起火星表面的尘土，对探测器造成影响；二是将悬吊着的火星车“放”到地面，对落点的平整度和坡度要求不高。
但天问一号的着陆方式，对地面平整度要求很高。因此它将沿用我国探月工程中“嫦娥”落月所用的悬停避障技术，确保落在比较平坦的地方。
庞之浩介绍说，毅力号是在好奇号基础上改进而成，继承了好奇号的一些重要技术，如核动力电源、“空中吊车”等。同时它也采用了一些新技术。例如在着陆过程中使用的“距离触发装置”技术，能帮助它在合适的时机释放降落伞，提高着陆精度；“地形相对导航”技术则是将实现拍摄的着陆区地图存在电脑里，并标出危险位置，毅力号降落时将“所见”地形与地图对照，避开有风险的地方。
推荐阅读
- 多喝矿泉水可预防得痴呆症
- 摄取适量水果有助防癌（水果食疗）
- 简述美国内战爆发的原因及过程
- 简述美国历史的发展
- 掉牙可能与老年痴呆症有关
- 美国队为什么不选麦基选德拉蒙德
- 考虑去美国做试管婴儿，哪家医院价格低、服务好？
- 美国姜黄素的功效与作用
- 美国旅游注意事项有什么
- 为什么美国很多土地上有木屑树皮一样的东西