今天，火星这一红色星球又迎来一位地球来客——毅力号火星车火星新闻。

北京时间2月19日4时55分火星新闻，毅力号火星车成功软着陆火星，成为除好奇号之外的第二辆现役火星车，也是NASA(美国航空航天局）第9次成功登陆火星任务。

毅力号火星车（NASA）

从2020年7月30日发射至今火星新闻，毅力号历时203天、飞行近5亿公里，最终成功闯过落火的“恐怖七分钟”，完美着陆。“恐怖七分钟”是火星探测器着陆过程中最关键、最惊惧、最危险的7分钟，短短7分钟内，火星探测器从进入大气层、急剧减速降落到着陆火星表面，整个过程毅力号全自动、及时、精准、高效地完成了上千个指令步骤。

毅力号着陆火星后传回的火星表面照片（NASA）

其实，无论是火星着陆器还是火星车，要想着陆火星都要经过空气动力减速、降落伞减速、反推动力减速等步骤，直至最后一关软着陆。但勇闯最后一关的模式却大不相同。按照目前的着陆方式，共分三种——

一是针对中小型探测器的“安全气囊法”，通过反推火箭助力减速、安全气囊包裹弹跳软着陆模式，让探测器从时速160公里降至时速48公里弹性撞冲火星表面。这种着陆方式特别适合不足200公斤的火星车，比如此前的勇气号、机遇号。

二是针对大型探测器的“着陆支腿法”，采用反推火箭减速+着陆器支撑模式，从时速160公里降至时速10公里以下，逐步减速直至最终软着陆。此种方式适合于几百公斤的着陆器和火星车。天问一号着陆器就将用这种模式挑战软着陆。不过，除了反推动力减速，天问一号还特别增加两次悬停操作，逐步降低着陆风险。

三是针对重型探测器的“空中吊车法”，通过采用反推火箭减速+空中吊车悬停方式投放火星车。着陆过程中，将时速160公里降至每秒0.75米的着陆速度，一旦火星车触地软着陆，立即切断绳索，空中吊车飞离。刚刚着陆火星的毅力号采用的正是这种模式。

空中吊车法（NASA）

比较而言，“空中吊车法”的难度最大，毅力号为何选择此模式？

专家分析，主要基于两方面原因。其一，像毅力号这种重达1吨的重型探测器的软着陆，必须装配重型反推火箭，而这种火箭在靠近火星表面时，将会掀起大量沙尘，对火星车及其科研仪器的损害极大。因此，在距火星表面大约18米处，火星车安全触地之时，需要立即熔断绳索，空中吊车快速飞离并在远处硬着陆，以避对火星车造成扬尘等不利影响。另一方面，“空中吊车法”可避免“安全气囊法”着陆质量有限的缺陷，也可以避免“着陆支腿法”对着陆地形要求极高的弊端。

那么，问题又来了，同样于2020年火星发射窗口发射的天问一号，甚至比毅力号发射还要早7天，为何还要绕火3个月后才能着陆？

这是因为首次探测火星的中国航天人选择了不同的方案。天问一号要在一次任务中完成“绕、着、巡”三步。正因为使命特殊，既有环绕器又有着巡组合体的天问一号探测器，也成为人类向火星发射的最重的探测器之一。当然，也因为是首次探火，我国采用“先绕后落”的模式也更加稳妥可靠。

此前的2月10日，天问一号顺利进入环火轨道，实现“绕、着、巡”第一步“绕”的目标。2月15日，天问一号将轨道调整为经过火星两极的环火轨道。后续，天问一号探测器还将经过多次轨道调整，进入火星停泊轨道，开展预选着陆区探测，计划于2021年5月至6月择机实施火星着陆，开展巡视探测。

天问一号又将经历怎样的着陆过程呢？

据透露，天问一号的整个着陆过程大约9分钟。9分钟内，需要将速度从约每秒4.9公里降到0。而完成这个任务的第一步，就要借助火星稠密的大气进行气动减速，一旦利用自身气动外形和防热结构扛过气动减速的第一关，天问一号探测器的速度就将成功减少90%左右。

第二步，需要立刻打开减速伞，直到速度降至每秒不到一百米时，探测器携带的变推力发动机会准时开机，进入动力下降段。

天问一号着陆巡视器开伞模拟图

第三步，当到达距火星表面100米时，进入悬停阶段，对预选着陆区进行再观察，选择最安全的着陆区着陆。当自主确定着陆区域后，着陆巡视器会在缓冲机构和气囊的保护下，抵达火星表面。

天问一号悬停避障后着陆模拟图

目前，火星上已有好奇号、毅力号两辆火星车结伴前行。3个月后，天问一号探测器如果安全着陆火星并顺利释放火星车，届时火星上现役火星车的数量将创造历史。一个火星探测的新时代正拉开大幕，更多火星的未知之谜将会被更快揭开。

栏目主编：刘锟 文字编辑：刘锟 题图来源：NASA

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