美国 vs 中国 火星探测

Posted 2021-05-24 ybhuangfugui

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编排 | strongerHuang

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中国自主建设的火星探测器“天问一号”已成功着陆于火星乌托邦平原南部区域，这是中国首次“实地”接触火星，在火星这片宽阔的土地上留下了中国人的足迹，也成为了世界上着陆火星地表的国家之一。对中国航天事业而言，无疑是添上了浓墨重彩的一笔。

我们先来看下着陆视频，中国探测器着陆：

美国探测器着陆：

因此有不少人表示中国航天实力后来居上，追平或者反超美国，但事实是否真的如此呢？中美之间航天实力差距还有多大？

一、探索火星次数

人类最早探索火星是在1960年，由苏联拉开序幕，发射的探测器为Korabl4。实际上，当时的背景是美国与苏联之间存在竞争关系，即处于冷战时期，双方进行军事竞赛，火星探索计划也是其中一个隐藏项目。不过，遗憾的是，人类历史上首次火星探索计划失败了。

同年，苏联又发射Korabl5，但连地球轨道都未能进入。在之后的两年里，苏联又尝试了发射三次，但全部都以失败告终。于是，美国开始了火星计划。虽说美国发射“水手二号”的时候，因保护罩未能脱落导致探测器解体，但是“水手三号”却成功传回了有关火星场景的21张图片。

　　

似乎幸运女神都站在了美国这边，在接下来的发射中，“水手六号”、“水手七号”、“水手九号”都发射成功，分别传回了75、126、7329张珍贵的火星图片。大约在1973年，人类开始尝试将探测器着陆于火星，最先尝试的依旧是苏联，苏联研制出“火星六号登陆器/登陆器”，但因为数据出现错误，导致着陆器失灵，最后坠毁了。人类历史上最早成功登陆火星的探测器轨道器/登陆器，是美国于1972发射的“海盗一号”。

之后几年也有很多探测器登陆火星，但都有一个共同的特点，都是由美国发射的，如“勇气号”、“机遇号”、“好奇号”、“MAVEN号”，这些数据都说明了美国对火星的研究是最多的，也是最深刻的，所以更有经验，也更先进。相比中国来说，美国早已经走在了前面。

　　

二、着陆火星的方式

中国自主研制的火星探测器“天问一号”成功着陆，在激动人心的9分钟里，可谓是心跳加速，唯恐有一点失误。从着陆的方式看，中美之间依旧存在不小的差距。

　　中国的登陆方式还是比较传统，首先是依靠火星大气层进行自然减速，在此过程中，需要不断调整方向和位置，避免高温导致数据出现误差，同时将速度减小到原来的90%。紧接着，“天问一号”打开降落伞，缓慢减速，在速度接近100米/秒时，便可以采取反推动装置，逐渐减缓速度，然后依靠缓冲装置慢慢的、安全降落在火星地表上。

　　

而对于美国来说，他们掌握的降落方式就多种多样的，如气囊弹跳、反推发动机减速、天空起重机等。当然，每一个阶段采取的方式都不相同，早期研制的探测器重量小，个头小，所以可以采取气囊弹跳的方式降落。随着任务越来越复杂，探测器携带的设备越来越多时，美国便采取新的方式降落，如反推发动机减速降落。因此，只要探测器的重量、个头发生巨大改变，就需要探索出新的降落技术。

中国此次采用反推动发动机减速方式，原因是祝融号的重量小，为240公斤，采用我们尝试过的传统技术更加保险和安全，毕竟这是中国首次登陆火星，必须圆满完成任务。

　　

三、经验和数据库

美国探索火星已经有60年了，所以比任何一个国家都更有经验，虽说曾经苏联的起步时间和美国一样，但因为技术缺陷，发射成功率微乎其微，所以掌握的技术和对火星的了解程度远远不如美国，更别说中国了，不但起步晚，而且对于火星的基本数据还是很缺乏的，根本无法和积累了丰富经验和数据的美国相比。

　　

“天问一号”也正是因为缺少第一手核心数据才耽搁了三个月。要知道，“天问一号”发射要比“毅力号”早，而且本来计划也是要比“毅力号”先着陆，但因为数据缺乏，为确保万无一失，才耐心地收集数据。而“毅力号”因为由NASA发射的“火星勘测轨道飞行器”以及多个火星探测器，它们能够提供最新的火星数据，保持实时通信，让“毅力号”无后顾之忧。

所以经验和技术是相当重要的，这也是中美之间的差距之一。

四、探测任务难易程度

此外，中国探测任务与美国探测任务也不一样，从难易程度上看，美国的任务更难。如“毅力号”携带的直升机成功在除地球以外的大气中飞行，是非常有意义和研究价值的；同时通过高温电解的方式生成了CO和O2，探索人类居住的可能性。实际上，“毅力号”最重要的任务是探索火星是否适合人类居住，同时收集相关数据，为火星采样以及载人登火星做好数据支撑。

而中国是初来乍到，所以认为还是比较简单、常规的，如分析火星岩石、土壤、大气、地质结构等，都是一些探索星球的必须过程，也是第一步。

　　

总体而言，除了上述的四个方面之外，美国还在其他方面也领先着我们，这也就意味着中国在航天领域上和美国还是有一定的差距，但重要的是，差距在不断缩小，相信在将来某一天，定能实现弯道超车。

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