火星|为了一窥火星的真面貌,人类曾付出了多少代价

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火星 , 是一颗自远古时期就让我们的先民们魂牵梦萦的“战神灾星” 。 从星相学到天文学 , 人类由蒙昧走向理性与科学 , 对外界的好奇心却从未消退 。
回首这一百多年来人类对火星的观测与探索历史 , 也是我们对真相不断接近 , 不断探求的一段太空科学发展史 。
-文字稿-
还有什么能比火星更能代表人类对宇宙恒久的好奇心吗?
1877年 , 火星大冲 , 也是观测火星的最佳时机 。 意大利天文学家乔凡尼·夏帕雷利用他的望远镜观察 , 发现火星的地表似乎有综合交错的沟壑 , 他把这种地形称为“canali” , 是意大利语河道的意思 。
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夏帕雷利绘制的火星地图
为了更好地展示自己的新发现 , 他还细心地绘制了火星地图 , 记录在了自己的著作中 。 消息传到美国 , “canali”被误解为“canal” , 即人造运河 , 自此火星就走进了无数人的想象中 。
以洛厄尔为首的天文爱好者坚信是火星上的智慧生命建造了运河 , 他还绘制了火星生命版的运河网络图 , 引得无数人对所谓的火星生命浮想联翩 。
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洛厄尔描绘的火星运河网络
谁能想到一个词的误会竟能制造如此的大乌龙 , 可见我们对火星的好奇有多强烈 。
火星上到底有没有运河?其实已经不重要了 , 火星人已然成为世界文化中的一个标志 。 不过进入20世纪 , 随着望远镜技术的进步 , 越来越多科学家心中都有了答案 , 只是还缺一个一锤定音的关键证据 。
为了靠近看一眼火星真面貌 , 人类花费了无数财力物力人力 , 至今 , 探索火星仍然需要面对重重困难 。
1960年 , 伟大的苏联首先尝试接近火星 , 当年10月 , 俄国人发射了人类第一颗火星探测器 , 运载火箭搭载着它冲上云霄 , 结果因为陀螺仪故障导致飞行姿态失控 , 最终在西伯利亚坠毁 , 甚至没能离开地球 。
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“Marsnik 1”探测器
考虑到苏联在3年前才成功发射了第一颗人造卫星 , 火星任务的确过于艰巨 , 或许是当局意识到成功的希望非常渺茫 , 苏联前几次的火星任务都没有公开的名称 , 一般被称为“Marsnik 1”、“Korabl-4”或“Mars 1960A” 。
当然 , 失败永远无法打消我们对火星的好奇 。 从1960年开始到1971年5月前 , 苏联一口气进行了9次火星任务 , 无一成功 。
1960年发射的的“Marsnik 1”和“Marsnik 2”都没能进入地球轨道 。 1962年10月发射的“人造卫星22号”终于进入了近地轨道 , 但随后却发生了爆炸;同年11月1日发射的“火星1号”机械部分工作正常 , 却出现了无线电故障在地球轨道上失联;11月4日“人造卫星24号”发射升空 , 随后在近地轨道出现故障失去动力 。
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“火星1号”探测器
1964年的“探测器 2号”有了新的突破 , 成功接近了火星 , 但又因为无线电通信故障 , 没有返回任何数据 。 随后 , “1969 A”和“1969 B”两次尝试均在发射过程中出现致命故障 。
直到1971年 , 苏联人终于有机会尝到成功的滋味 。 “宇宙419号”因点火计时器设置不正确再次失败在前 , 9天后“火星2号”发射 , 18天后“火星3号”发射 。
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“火星3号”探测器剖面图
1971年又是一次火星大冲 , 火星与地球的距离更近 , “火星2号”理应被苏联人寄予了厚望 。 这一轮发射升空的探测器都包含了环绕器和着陆器 , 苏联人志在必得 。
当年11月 , “火星2号”和“火星3号”都成功进入了火星轨道 , “火星2号”首先释放着陆器 , 或许是因为入射角太大 , 最终坠毁 。 尽管如此 , 它仍是登陆火星的第一个人造物 。
几天后 , “火星3号”释放着陆器 , 经过气动制动、降落伞和反向火箭制动 , 着陆器成功实现软着陆 , 90秒后开始向环绕器传输照片数据 , 但短短20秒钟后便意外终止 , 怀疑是火星地表的超强沙尘暴导致了故障 。
尽管这苏联的这两个火星探测器并没有取得极大的成功 , 但它俩也带回了很多全新的数据 , 绝对是人类探索火星历史上的里程碑 。
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2013年NASA宣布业余爱好者在“火星侦查环绕器”的图像中找到了疑似“火星3号”着陆器的物体
与苏联人先苦后甜的励志经历不同 , 美国人探索火星的故事听起来就要顺利得多 。
1964年 , 美国发射了第一个火星探测器“水手3号” , 在升空仅仅1小时后 , 就因为太阳能电池板故障而宣告失败 。 不过 , 随后发射的兄弟探测器“水手4号”一切顺利 , 于1965年7月飞掠火星 , 传回了21张照片 。
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“水手4号”传回的第一张照片
人类第一次近距离观察火星的地表 , 我们知道火星的大气很稀薄很干燥 , 最低温低于零下100摄氏度 。 1969年 , “水手6号”和“水手7号”延续了成功 , 也传回了大量数据 ,但同时也带来了另一个误解 , 由于这个三个探测器所拍摄的区域恰好陨石坑较多 , 让科学家以为火星地表也像月亮一样坑坑洼洼的 。
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进入70年代 , 随着火星大冲的到来 , 美苏展开了更为激烈的火星竞赛 , 在成功发射了“水手9号”之后 , 美国也开始尝试登陆火星地表 , 在1975年发射了“维京1号”和“维京2号”两兄弟 , 并且双双成功着陆 , 拍下了真正意义上的火星地表照片 。
“维京1号”着陆器拍下的第一张全景照片
来到80年代 , 由于苏联的国力渐衰 , 火星竞赛也基本告一段落 , 除了两次失败的火卫一探测任务 , 再无别的尝试 。 人类对火星的探索进入了一个新的阶段 , 不再狂热和争抢第一 , 而是更为稳健和冷静 。
即便有了很多成功的经验 , 探索火星仍然是一个失败率非常高的事情 。 1996年美国的“火星观察者”因通讯终端入轨失败 , 1998年的“火星气候轨道器”因为美式单位和公制单位的换算问题坠毁 。 次年 , “火星极地着陆器”和“深空2撞击器”也都相继失败 。
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“火星气候轨道器”的失败成了支持公制单位的最好例证
当然成功的案例也有不少 , “维京1号”和“维京2号”之后 , 还有“火星探路者”着陆器、“旅居者”火星车登陆(1996) , “勇气号”和“机遇号”火星车(2003)也获得了巨大的成功 , 其中“机遇号”超长待机14年 , 直到2018年才因为太阳能电池板被灰尘遮盖而失联 。
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“机遇号”火星车的自拍照
再之后就是我们比较熟悉的“凤凰号”着陆器、“好奇号”火星车和18年着陆的“洞察号”着陆器 。 欧盟、日本、印度也都有尝试探索火星 。
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回到最开始的那个问题 , 火星上有运河吗?答案已经很明确了 。 这些年来一个又一个火星探测任务极大地改变了我们对火星的认知 。
现在我们知道 , 火星地表有海拔21287.4米的太阳系最大火山 , 有超过4000公里长7公里深 , 平均宽度达到200公里的巨型峡谷 , 火星的大气稀薄 , 富含二氧化碳 , 有复杂的气候……
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“维京1号”拍摄的奥利匹斯火山
还有证据表明 , 火星地表曾经有大量的液态水 , 在地表以下的岩层中可能还存有部分液态水 , 因此有可能会有微生物存在 , 但这还需要我们进一步的探索 。
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我们中国的火星探测器“天问一号”也正是为了寻求这些问题的答案而诞生的 。 “天问一号”将挑战一次任务完成环绕、着陆、巡视3个目标 , 虽然困难重重 , 但我们志在必得 。
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