亞洲首個成功探索火星的國家是誰？不是中國，也不是日本，更不是比中國早到一天的阿聯酋，而是印度。2013年，印度成功發射曼加里安號火星探測器，雖然有這樣那樣的槽點，但他們至少做到了入軌火星和發回照片，在世界上也能排上號了。現在，印度首個火星探測器曼加里安號已經工作了7年多，這個充滿了咖哩味的探測器有著怎樣的故事，和我國天問一號相比有什麼優缺點？人馬君就和大家一起來了解一下。

發射前的曼加里安號

印度的亞洲第一是如何搶來的？

探索火星需要相當高超的航天技術，最開始被美國和蘇聯兩家包攬，其中美國的成功率最高，他們的成就包括第一次飛掠火星、第一次環繞火星、第一次成功著陸和第一臺火星車等等。直到1998年，日本成為首個嘗試探火的亞洲國家，發射了“希望”號火星探測器，然而在變軌飛向火星過程中出錯，導致在到達火星時已經沒有燃料減速，與火星擦肩而過，任務失敗。

亞洲第二次探火嘗試由中國發起。2011年，我國“螢火一號”探測器搭車俄羅斯的“福博斯-土壤”號發射升空。福博斯就是火衛一，俄羅斯野心很大，要實現從火衛一上取樣返回。螢火一號不太大，按說用長征火箭也能發射，但由於我國當時的深空測控能力還不足以探索火星，因此選擇了俄羅斯的便車。但這次任務延續了蘇聯時代探火的壞運氣，探測器因變軌失敗而墜毀。如果螢火一號成功，亞洲第一的名號就落不到印度頭上了。

福博斯-土壤號與搭載的螢火一號

度。後者看到了超過中國成為亞洲探火第一的希望，於是一反往常拖沓的作風，迅速在2012年8月宣佈上馬曼加里安號火星探測專案，曼加里安這個詞的意思是火星飛船。僅僅15個月之後，2013年11月5日，跟一臺冰箱差不多大小的曼加里安號成功發射，並於次年9月進入環火星軌道，實現了印度“搶跑”亞洲的夢想。

能到火星就是勝利，其它都是次要的

顯然，印度最在意的是亞洲首次探火的榮譽，而實際效能要排在其次。前往火星有兩種方式，一種是像我國天問一號一樣，由胖五火箭直接打到地火轉移軌道，一發入魂，簡單粗暴，探測器自身攜帶的燃料可以省下來留作近火制動、火星變軌和軌道維持之用，但火箭推力得夠。另一種方式是先用火箭打到環繞地球的停泊軌道，然後利用探測器自身燃料多次加速變軌，拉高遠地點，直到脫離地球，進入地火轉移軌道，這種方式對火箭能力要求較低，但會消耗探測器寶貴的燃料。以印度火箭的實力，只能選擇第二種方式。

曼加里安號發射升空

發射曼加里安號的PSLV火箭是印度商業發射的主力，價格便宜但能力一般，主要用於發射太陽同步軌道衛星，發射地球同步轉移軌道衛星的能力是1.5噸左右。而曼加里安號重1.337噸，PSLV火箭無論如何也無法將其直接送到火星，只能先發射到環繞地球的軌道，然後自己變軌。曼加里安號先後進行了六次升軌，其中一次還出了問題，發動機工作時間過短，好在還能補救。在環繞地球一個月之後，曼加里安號第七次變軌，終於脫離了地球的束縛，飛向火星，而飛行過程長達11個月，比天問一號的7個月長得多。

七次變軌才飛向火星

由於變軌需要額外的燃料，到了火星還需要減速制動，曼加里安號1337公斤的總重量裡有852公斤是燃料，即便如此也只能進入遠火點達7.7萬公里的大橢圓軌道，無法再變軌下降高度了。有網友戲稱這是往火星發射了一個大油箱，如此以來，留給科學載荷的重量資源就非常少了，只有15公斤。相比之下，天問一號總重量約5噸，其中有2.5噸是燃料，除去這部分之後，著陸巡視器重1300公斤左右，環繞器自身約1200公斤。

一個大油箱

曼加里安號攜帶了5臺科學載荷，像模像樣，但由於5件總重才15公斤，也就是去點個卯。就是這樣一個到此一遊的專案，沒有美國的大力支援，印度也是無法完成的。

深空測控依賴美國，自主化程度堪憂

要想探索火星，首當其衝的問題就是深空測控。由於火星距離我們非常遙遠，火星探測器要與地球通訊，必須在地球的不同位置設立大型地面站或測控船，以確保在全天的各個時間都能聯絡上。中國在2011年為何沒有獨立探火，就是因為深空測控網路還極不完善，覆蓋率不足。中國尚且如此，印度在這方面就更加落後了。但印度所處的國際環境與中國不同，有大腿可抱，曼加里安號就利用了NASA提供的深空測控服務。NASA的深空網路是世界上最完備而先進的，連冥王星都去的了，何況一個火星？

曼加里安號離不開美國的支援

在美國的大力支援下，曼加里安號一路有驚無險地抵達火星，順利成為亞洲第一。但由於關鍵的深空測控由別人完成，自主化程度其實不高。反觀我國，在經歷了螢火一號的失敗，花大力氣建設深空網，已經建成由喀什站、佳木斯站和阿根廷內烏肯站等地面站構成的測控網路，再輔以遠望測控船，已經能夠實現火星探測任務的自主測控，而利用歐洲航天局的地面站是為了更保險。印度的深空測控要達到中國目前的程度，還有很長一段路要走。不管怎麼說，至少曼加里安號上的科學儀器是印度國產的，它們的效能與天問一號比起來如何呢？

阿根廷內烏肯深空站

效能全面落後於天問一號，最大的優點是便宜

曼加里安號的科學載荷包括火星彩色相機MCC、紅外成像儀TIS、甲烷探測儀MSM等，共5臺，這些儀器都很小，例如MCC相機僅有1.3公斤，跟一臺單反差不多，最高解析度20米。而我國天問一號則是高舉高打，能著陸和漫遊就不必說了，科學載荷的數量達到了13個，其中環繞器上有6個，包括高解析度相機、中解析度相機、火星磁強計、次表層雷達等，火星車上有6個，包括多光譜相機、火星表面成分探測儀、表面磁場探測儀等，不僅種類繁多，效能也是遠超印度同類產品。

曼加里安號的MCC相機

以環繞器高分相機為例，由中科院長春光機所研製，重43公斤，在265公里高度上的全色解析度可達0.5米，彩色解析度可達2米，效能超過了歐洲的火星快車，而僅次於美國火星偵察軌道器MRO高分相機的0.3米，但我們的視場角卻比MRO的相機大得多。這樣一比較，曼加里安號的相機效能就有些不夠看了。這麼多年來，曼加里安號拍攝了相當多的照片，一度讓我們羨慕無比，但天問一號的出現使其黯然失色。

天問高分相機

您可能會問：與天問相比，曼加里安號就一點兒優點沒有嗎？也不盡然，它最大的優點就是成本低，僅花費了7400萬美元，還比不上一部好萊塢大片的投資！要知道美國毅力號花了27億美元，天問一號的成本咱不太清楚，但一次實現繞落巡，幾億美元恐怕是少不了的。這麼算下來，印度探火花的錢僅相當於中美的零頭。這是由於採用了成熟的衛星平臺，成熟的火箭，最少的載荷，再加上印度極低的人工成本，才實現了這一奇蹟，說實話這一點中美都學不來，也不想學。

曼加里安號拍攝的火星照片

最後說一句，曼加里安號雖然小，可靠性倒還不錯，至今已在火星呆了7年以上，超期服役很久了，應該說印度這次探火還是相當成功的。希望天問一號的壽命也能夠同樣堅挺，為我們牢牢佔據這個遙遠的陣地！

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