登陆火星难在何处？( 三 ) _小知识

【登陆火星难在何处？】航天员人数和航天飞行时间是载人飞船设计的重要参数，直接影响载人深空探测任务的技术性能和总体规模。月球与地球的距离较近，登月飞船乘员人数一般按照六人设计；而火星与地球的距离太远，鉴于火箭运载能力有限，载人登陆火星的飞船物资消耗太大，一般乘员人数限制为四人。
三、登陆火星
1. 登陆火星的三种途径
火星车或着陆器，要穿过火星大气层才能“踏”上火星表面，这期间需要经历惊心动魄、生死攸关的一幕。探测器从131千米的高空进入火星大气，时速高达21000公里（每秒5.9公里），要在短短七分钟的时间内，让探测器的速度降至零，从而实现安全着陆。这也是所有火星探测任务中技术难度最大、失败概率最高的关键时刻。这一阶段被称为“进入、下降和着陆”（EDL）阶段，是名副其实的“黑色七分钟” 。
回顾世界各国的火星探测历史，我们发现，安全着陆在火星表面主要通过3种方式来实现：
第一种方式是气囊缓冲。这种方式适用于轻质量着陆器的登陆，当着陆器在火星表面着陆前，包裹着陆器的气囊充气展开，通过气囊在火星上的弹跳逐步降低高度，实现成功着陆。 1996年12月4日发射的探路者号火星车就是采用气囊缓冲方式，成功着陆至火星表面，初步验证了进入火星大气、减速和着陆缓冲全过程的可行性；2003年6月和7月分别发射的勇气号与机遇号这对“孪生”火星车，使气囊缓冲着陆的方式得到了充分验证，成功实现了对火星表面较大范围的巡视。

第二种方式是着陆支架缓冲。 2007年8月4日发射的凤凰号着陆器比机遇号和勇气号火星车的质量更重，如果依靠降落伞和安全气囊着陆，则需使用更大面积的降落伞和体积更大的气囊，但这会挤占所搭载的科学仪器的重量。因此，凤凰号采用了火箭反推和着陆支架缓冲的方式，实现在火星北极地区的安全着陆。

第三种方式是空中吊车着陆。这种方式适用于大质量着陆器的登陆， 2011年美国发射的好奇号火星车首次采用这种技术并获得成功。好奇号以每小时2万公里高速进入火星大气层，火星车被装载在盾形的热保护罩中，保护罩可以经受高温烧蚀和隔热防护，确保火星车穿越火星大气层时不会被烧毁。当探测器距离火星表面11千米高度时，先打开巨大的降落伞降低飞行速度， 24秒之后，热保护罩脱离。当探测器下降到1.4千米高度时，背壳分离，探测器上的八台制动火箭点火，通过火箭反推将下降速度从每秒80米减速至每秒0.75米。当探测器距离火星表面20米高度时，着陆器在空中“悬停” ，空中吊车释放出尼龙绳，将“好奇”号火星车从着陆器上吊运到火星表面，实现着陆。
好奇号火星车是一个功能齐全的移动科学实验室，相当于地球上配备多种分析手段的岩矿分析实验室。好奇号重3.6吨，耗资26亿美元，全部采用核能发电，是世界首个没有太阳能电池板的深空探测器。

登陆火星难在何处？( 三 )

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