#我眼中的中國科學家#

“天問一號”在2月10日20時進入環火軌道，圓滿完成了近火制動，意味著世界開創性地“一次性繞落巡”完成了第一步。

說來好笑，有朋友看到這個新聞後竟然問我：“一次性繞落巡”哪裡是一次性呢？這不是進入環火軌道還要繞行火星3個月才能著陸麼？

我就這樣告訴他：“你一次去了雲南昆明旅遊。第一天去了西山公園，第二天去了蘑菇村玻璃橋，第三天去了石林風景區。那你是去了一次雲南昆明還是去了兩次呢？”

“天問一號”的一次性“繞落巡”也是如此。一個“天問一號”火星探測器，在不同時間段完成不同的火星探測任務，就像是一個人在一次去了同地區的不同旅遊景點一樣。

“哦～明白了！”那個朋友恍然大悟地點點頭。

目前“天問一號”的最新訊息是：

2月24日6時成功實施了第三次近火制動，進入近火點280千米、遠火點5.9萬千米的火星停泊軌道；3月4日傳回高畫質火星組圖預計5～6月份著陸火星。

下一步就是第二步的“降”，降落地是火星最大的平原“烏托邦平原”。

這是我們第一次探索火星，卻要在這第一次中完成許多國家沒有做到的著陸火星任務，人稱——最恐怖的7分鐘。

為什麼說著陸火星那一段是“最恐怖的7分鐘”？

一、著陸成功率不到50%，是太空探測的墳場

人類探索火星的歷史已有60年，然而成功著陸火星的例子卻屈指可數。共近50來個著陸火星的探測器中，有一半不是墜毀就是失去聯絡。為之深感頭疼的美國NASA為著陸時那一段約7分鐘的時間形象地稱其為“最恐怖的7分鐘”，將火星稱為“探測墳場。”於是NASA先後使用了“反推火箭”、“安全氣囊”和“反推火箭+吊繩”等著陸方法來增加著陸的成功率。他們今年的“毅力號”火星車就是用的第三種著陸方法。

二、火星有稀薄的大氣層

人類登過月球，但月球沒有空氣，用不上降落傘，只要用反推力就能著陸。而火星雖然大氣稀薄，也有地球大氣的1%，探測器在登陸過程中必然會與空氣產生摩擦而形成高溫。更難的是，要在7分鐘左右將近2萬km的時速降到0。而火星稀薄的大氣層並不會形成多大的阻力，如果稍有不慎，探測器就會失去平衡而墜毀。以往就有很多探測器就失敗這一步。

三、地球不能直接控制4億千米外的火星探測器

火星不像月球那麼近，它距離地球最遠有4億千米，探測器要傳送一個資訊到地球需要11分鐘才能接收到，來回一次就是22分鐘，而且中間回覆的動作不算，這就遠超了著陸的7分鐘。所以火星探測器全部都依賴自行制動減速，所遇的高溫、氣流、開啟降落傘等難關全是自己解決，成敗在此一舉。

眾所周知，美國是火星的“老玩家”，在著陸火星這一步問題不大。

而“天問一號”是第一次探測火星，火星的一切都是未知，要成功透過這“恐怖的7分鐘”，不得不讓人捏一把汗。

沒有著陸經驗不代表就不會成功，透過科學家的精心設計與反覆測試，相信“天問一號”在3個月的繞行後一定會順利著陸火星！

目前“天問一號”著陸火星的著陸步驟大約分為四步：氣動減速、開啟降落傘、動力減速、懸體避障降落。氣動減速。氣動減速涉及到多項空氣動力學，要將18萬千米的時速減低90%，還需要避免空氣摩擦的高溫。與其它探測器的調整重心設計不同，“天問一號”是經過開啟活動控制部件，結合噴流控制來產生升力減速。當然還要控制它的姿態，避免它翻跟斗或偏離軌道。開啟降落傘。火星大氣稀薄，降落傘需要比在地球上的更大才能起到減速作用，最低要比地球上的巨型降落傘大兩倍。繩索也是用的升級版，這才能經受住在開啟傘的那一刻的巨大沖擊力。下一步就是啟動單個7500N的變推力發動機，進行動力下降減速。這種級別的發動機美國都沒有的，他們都是用組合的小推力發動機，而“天問一號”只需這一個大推力發動機就夠用。避障降落。在距離火星表面約100米的上空就會自動懸停，利用微波測速測距敏感器進行鐳射三維成像，然後平移位置進選擇相對平坦的地方安全著陸。

“氣動減速”跟“動力減速”通俗來說就是反推力裝置，利用氣流的阻力達到減速的作用。

探測器著陸成功後，火星車就會緩緩地駛下來，進行下一個火星巡視任務。

“天問一號”是我們第一個火星探測器，也是在探月成功後第一個行星探測任務。由於“大姑娘上花轎——頭一回”，它需要在火星軌道上進行三個月的繞行探測，獲得足夠的火星資料後才會實施著陸火星。

祈願“天問一號”為我們帶來更多的驚喜！