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出发去火星|乘风破浪的火星探测史(上)

 gudian386 2020-09-08
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随着天问一号火星探测器的发射成功,中国成为又一个成功发射火星探测器的国家。那么,人类目前对火星到底有多少了解,又是从何时开始探测火星的呢?跟随小编一起涨知识吧!

火星这颗漂亮的橙色星球,距离地球最远约4亿千米,最近约5600万千米,是太阳系八大行星中距离太阳第四近的行星,也是距离地球轨道第二近的行星

火星是距离太阳第四近的行星

火星的自转速度几乎与地球相同,自转一周用时24小时37分钟。它的公转周期是687天,再加上火星的轴倾角与地球相近,所以火星也像地球一样拥有四季。

火星与地球

半个多世纪以来,火星以其独特的魅力,吸引着人们的目光,激发着人类的探测热情。

迄今为止,人类向火星发射了超过40个探测器,是除了月球之外人类探测次数最多的太阳系天体。那么,人类第一次火星探测是什么时候?第一个火星探测器叫什么?第一次成功的火星探测收获了什么?哪个国家首先在火星着陆?答案都在这里,请看乘风破浪的火星探测史。

20世纪60、70年代的火星初探

  • 首次飞向火星的火星1号

1962年11月1日发射

苏联是最早发射火星探测器的国家,遗憾的是最初的几次尝试都失败了。直到1962年11月1日,苏联的火星1号探测器成功发射,飞行5个月后失去联系。虽然火星1号并未传输回任何关于火星的探测数据,但在飞向火星的过程中探测到的微流星体撞击事件、太阳风、行星际磁场及宇宙线数据对未来行星际飞行有着重要的参考价值。

火星1号探测器

  • 首次飞掠火星并传回照片的水手4号

1964年11月28日发射

美国的水手4号火星探测则幸运得多,它在1964年11月28日升空,8个月后,在1965年7月14日飞掠火星,距离火星表面最近距离为9846千米,这是人类历史上第一个成功飞掠火星的探测器

水手4号探测器

它共传回21张火星表面照片,这也是人类历史上第一次拍摄到其他行星的表面。但当人们看到照片时,还是非常震惊!火星地表居然是这样的,布满陨石坑、毫无生息。从前科幻小说中所描述的火星生命在水手4号的证据前化为泡影。

水手4号拍摄的火星表面照片

  • 首次双探火星的水手6号和7号

水手6号:1969年2月25日

水手7号:1969年3月27日

首次双探火星的水手6号和7号分别于1969年7月31日和8月5日成功飞掠火星,传回201张照片,覆盖了20%的火星表面。同时还发现火星大气主要由二氧化碳组成,也就是说人类无法在火星生存。

水手6号、7号飞掠火星示意图

这次我们距离火星更近了一步,最近距离仅有3430千米,相当于哈尔滨到深圳的距离。

在20世纪60年代,美苏两国一共发射了12个火星探测器,只有美国的水手4号、6号、7号成功飞过火星。苏联的8个探测器则全部失败,火星探测的难度可想而知。

从20世纪70年代开始,火星探测从飞掠进步到环绕,我们可以绕着火星转圈圈了,这样我们就可以仔细观察火星,还能为后来的火星登陆做侦查。

  • 首先登陆火星的探测器:火星2号与火星3号

火星2号:1971年5月19日

火星3号:1971年5月28日

1971年11月27日,“火星2号”的着陆器与轨道舱分离,但降落伞未能成功打开,着陆器在火星坠毁。火星3号的着陆器于12月2日成功降落在火星表面,成为第一个登陆火星的人造探测器,但仅仅传输了14.5秒数据后突然杳无音信。

火星2号、3号探测器着陆器

这两个着陆器还各自携带了一辆重4.5千克的微型火星车,大小只有21.5厘米×16厘米×6厘米,相当于成年人手掌大小,它能够以1米/分钟的速度在火星表面移动。

火星2号、3号探测器携带的火星车

  • 首个环绕地球之外其他行星飞行的探测器:水手9号

1971年5月30日发射

美国的水手9号也在这个窗口期发射,比火星2号早了两周时间进入火星轨道,由此成为人类历史上第一个环绕地球之外其他行星飞行的探测器

水手9号在火星上空在轨运行349天,传回超过7000张照片,覆盖超过80%火星表面,拍摄到目前太阳系已知最高最大的巨大火山——奥林匹斯山,它直径约600千米,峰高27千米。

水手9号及它拍摄到的奥林匹斯山

  • 海盗计划

海盗1号:1975年8月20日

海盗2号:1975年9月9日

1975年美国进行的海盗计划,包括海盗1号和海盗2号两个轨道飞行器及着陆器。这是火星探测史上最昂贵的计划之一,耗资10亿美元。

海盗1号探测器

所幸这是一笔性价比很高的投资。由此人类第一次看到火星表面分布的巨大河谷,被液体侵蚀的火山边缘,以及仿佛深陷在泥沼里的环形山,种种迹象似乎都预示着火星表面曾经有液态物质存在。着陆器拍摄也拍摄到了火星全景照片、火星的日落,以及火星上同一块岩石数年间的变化

海盗1号探测器拍摄到的早晨的云

海盗计划使用钚-238放射性同位素热电机提供能量,就是电影《火星救援》中马特·达蒙用来取暖的危险物质。

海盗2号在寻找着陆点的过程中,拍摄到的一张照片引起了关注,这张照片展示了一组低矮山丘,有人异想天开地指出其中一个山丘像一张人脸。从此,关于火星文明的各种猜测又卷土重来。

海盗2号探测器拍摄到类似人脸的山丘

随着冷战的结束,美苏两国对火星探测的热情也急剧下降,海盗任务之后的十几年里都没有新的探测器飞向火星。

尽管冷战的结束一定程度上冷却了各国探索火星的热情,但是,人类探索火星的步伐并未停滞。那么人类后来又进行了哪些火星任务呢?请大家继续关注下期精彩内容哦!

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