成果著陸！火星：歡迎中國
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我國首次火星探測任務(wù)著陸火星圓滿成功！ >>加入極市CV技術(shù)交流群，走在計(jì)算機(jī)視覺的最前沿
飛行近10個(gè)月，熬過恐怖9分鐘。
剛剛，“祝融號(hào)”火星車，成功著陸火星！
至此，中國成為世界上第三個(gè)，成功著陸火星的國家。
央視新聞官方微博對(duì)此點(diǎn)評(píng)道：
歷史一刻！
恐怖9分鐘，“天問一號(hào)”成功著陸火星
火星大氣稀薄，地形復(fù)雜，要想著陸于此，風(fēng)險(xiǎn)可謂是極高。
到目前為止，人類進(jìn)行的火星探測任務(wù)，成功率僅為50%。
而大部分失敗的原因，均是在著陸階段。
“恐怖9分鐘”，這也是此次“天問一號(hào)”著陸巡視器所經(jīng)歷的過程。
據(jù)央視新聞報(bào)道，第一個(gè)“恐怖”，來源于距離。
由于地球和火星距離過于遙遠(yuǎn)，通訊時(shí)延是一個(gè)重要的問題。
畢竟著陸需要9分鐘，但通訊時(shí)延卻是它的2倍，達(dá)到了18分鐘。
也就是說，地面發(fā)出一條指令，“天問一號(hào)”要在18分鐘后才能收到。
航天科技集團(tuán)五院相關(guān)負(fù)責(zé)人表示：
整個(gè)過程是全自主、不可逆的，而且地面是無法干預(yù)的。
需由探測器自主進(jìn)行決策。
第二個(gè)恐怖之處，是整個(gè)著陸過程極其復(fù)雜、環(huán)環(huán)相扣。
換言之，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出了問題就會(huì)導(dǎo)致著陸的失敗。
因此，第一個(gè)需要解決的問題，就是得讓高速飛行的“天問一號(hào)”減速。
而這個(gè)減速過程，大致分為三步：
氣動(dòng)減速
降落傘減速
動(dòng)力減速
氣動(dòng)減速階段，是從“天問一號(hào)”著陸巡視器進(jìn)入火星大氣層開始。
這時(shí)候的著陸巡視器被包裹在進(jìn)入艙內(nèi)，飛行速度達(dá)到了4.8公里/秒，需要用火星大氣的阻力來進(jìn)行減速。
但也正如剛才提到的，火星大氣密度稀薄，只有地球1/100，減速效果可想而知。
而通過與火星大氣的摩擦，可以讓進(jìn)入艙的速度降到460米/秒左右。
接下來的一個(gè)階段，降落傘從進(jìn)入艙的背部彈出，進(jìn)入降落傘減速階段。
雖然經(jīng)過第一階段的減速，但進(jìn)入艙仍舊處于超音速狀態(tài)，因此如何讓降落傘打開，還要保持一個(gè)穩(wěn)定的狀態(tài)，成了另外一個(gè)恐怖的點(diǎn)：
降落傘受到前體的尾流影響非常之大，會(huì)產(chǎn)生比較劇烈的震蕩（喘震），因此對(duì)降落傘的氣動(dòng)性能、穩(wěn)定性能、強(qiáng)度有要較高的要求。
當(dāng)“天問一號(hào)”的速度降至每秒95米/秒的時(shí)候，降落傘的使命也隨即完成。
而后，便進(jìn)入了動(dòng)力減速的階段。
此時(shí)，進(jìn)入艙的大底和降落傘先后被拋掉，著陸巡視器的大推力發(fā)動(dòng)機(jī)開始工作。
隨著與火星地表距離越來越近，巡視器會(huì)先進(jìn)入一個(gè)“懸停”階段，快速激光三維成像、自主尋找安全著陸地點(diǎn)。
最后，選擇好著陸地點(diǎn)后，著陸巡視器經(jīng)過著陸緩沖，四條著陸腿便穩(wěn)穩(wěn)降落在了火星。
央視對(duì)此點(diǎn)評(píng)道：
整個(gè)著陸過程時(shí)間短暫、流程復(fù)雜，天問一號(hào)正是經(jīng)受住了每一個(gè)挑戰(zhàn)，實(shí)現(xiàn)了著陸火星任務(wù)的圓滿成功。
據(jù)了解，“祝融號(hào)”火星車預(yù)計(jì)將在火星表面工作約三個(gè)月。
而天問一號(hào)環(huán)繞器將為火星表面探測和地球的通信擔(dān)當(dāng)中繼衛(wèi)星、傳送信號(hào)。
等到火星車工作計(jì)劃結(jié)束后，環(huán)繞器還將進(jìn)行長達(dá)兩年的深度探測工作。
我國火星探測任務(wù)經(jīng)歷
其實(shí)，我國早在2011年11月就往火星送出了第一個(gè)火星探測器，螢火一號(hào)。
只不過當(dāng)時(shí)囿于深空通訊能力和火星探測經(jīng)驗(yàn)，加之經(jīng)費(fèi)有限，螢火一號(hào)是搭了俄羅斯的便車，跟著福波斯·土壤號(hào)(Phobos-Ground)一起發(fā)射的。
但最終在第二次變軌時(shí)失敗，兩個(gè)組合共13噸的大家伙最后連個(gè)渣渣都沒找到……
2016年1月11日，首次火星探測任務(wù)被正式批復(fù)。
同年4月22日，國家航天局宣布中國火星探任務(wù)正式立項(xiàng)，并提出了主要目標(biāo)為實(shí)現(xiàn)繞火探測和著陸巡視。
并且，由于火星每26個(gè)月才接近地球一次，所以火星探測器的發(fā)射窗口有限。最終，發(fā)射希望被放到了2020年。
2020年4月24日，中國行星探測任務(wù)被命名為天問系列，首次火星任務(wù)被命名為天問一號(hào)。
而到了同年的7月23日，長征五號(hào)遙四運(yùn)載火箭托舉著“天問一號(hào)”探測器，在海南島的中國文昌航天發(fā)射場點(diǎn)火，于12時(shí)41分成功升空。
這一刻，身在中國的地球人們奔走相告，喜不自勝：
時(shí)間來到了2021年，在經(jīng)歷了面向全網(wǎng)的征名之后，4月24日，中國首輛火星車命名為祝融號(hào)。
終于，到了今天，5月15日，我們這位被天天問是否正在趕往火星的路上的靚仔，終于到達(dá)了它的目的地。
人類探測火星的意義
火星作為太陽系中最接近地球的行星，一直以來承載了地球人對(duì)星辰大海的無限暢想。
目前，人類已經(jīng)對(duì)火星實(shí)施了47次探測任務(wù)。
比如今年2月，美國的毅力號(hào)就成功著陸火星，并且在之后設(shè)置了首個(gè)火星機(jī)場——萊特兄弟機(jī)場。
所以人類探索火星的目的何在？
從國際上看，近20年，美國國家航空航天局（NASA）對(duì)火星探測確定的科學(xué)目標(biāo)有4個(gè)：
確定火星上是否存在生命；
了解火星氣候的過程和歷史；
了解火星作為一個(gè)地質(zhì)系統(tǒng)的起源和演化；
為載人探索做準(zhǔn)備。
實(shí)際上，對(duì)火星的探索，也是人類對(duì)地球演化歷史的進(jìn)一步追尋。
另一方面，中國科學(xué)院院士歐陽自遠(yuǎn)還曾如此表達(dá)對(duì)人類與火星未來的暢想：
我們要將火星這顆紅色星球，改造為綠色星球，最后變成藍(lán)色星球。
參考鏈接：
[1]https://tv.cctv.com/live/cctv13/
[2]https://www.cas.cn/kx/kpwz/202007/t20200724_4754093.shtml
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