美国毅力号晚发射一星期，为何还能比中国天问一号提前3月登陆？

网友提问：

美国毅力号晚发射一星期，为何还能比中国天问一号提前3月登陆？

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美国毅力号晚发射一星期，为何还能比中国天问一号提前3月登陆？

“毅力号”火星探测器已经于美国东部时间7月30日上午7:50分，在卡纳维拉尔角空军基地的发射场41号工位，由阿特拉斯V-541火箭送上了地球-火星的霍曼转移轨道，将于2021年2月18日登陆耶泽洛陨石坑(Jezero crater)！

比较关心火星探测的朋友可能已经发现了，早一个星期前7月23日出发的中国火星探测器“天问一号”将于4-5月份择机在火星乌托邦平原登陆，这毅力号晚出发一星期，却能提早三个月登陆火星？

毅力号和它的登陆地耶泽洛陨石坑(Jezero crater)

其实“毅力号”的官方中文名字已经修订成“坚毅号”了，但种花家已经用了很久的“毅力号”，不想改了，叫着顺口！它是NASA的最新一代火星车，重大1043千克，与天问一号的火星车相比，是一个大家伙！

毅力号的上装载有大量收集并储存和保护样品的金属管，预计将被2026年到达火星的ESA探测器收集并带回地球！金属管中的岩石样本将可能从火星表面采集，也有可能是火星地下的钻探样本！因为毅力号上还携带了9个钻头的钻机！比洞察号还要多，真令人眼花缭乱！

另外毅力号还携带了大量的摄像头，包括导航摄像机、光谱仪以及激光成像与高分辨率相机等，众多设备将联合运作，完成NASA在新一代火星车的重要使命！

除了这些设备外，最引人瞩目的是毅力号还带了一架1.8千克重火星直升机，这将是有史以来第一次正式翱翔在火星的大气层中，以往都是在降落阶段的“恐怖七分钟”才能低空欣赏下火星，而此次将以直升机慢悠悠的飞行在火星上空！

关于耶泽洛陨石坑(Jezero crater)

这是火星上一个著名的冲积平原，就像尼罗河三角洲一样！很明显这种地形是火星远古的河流冲积形成的，在伪彩色上看起来，如果忽略掉那个耶泽洛陨石坑的话，你会以为就在非洲的奥卡万戈三角洲上空！

毅力号选择在此处登陆也是精挑细选过的，在确定登陆地之前，美国在2005年08月12日发射的火星勘测轨道飞行器，已经为毅力号的登陆地详细绘制了火星地图，并且挑选了多个登陆点，在选择了耶泽洛陨石坑后，美国地质调查局（USGS）研究人员用火星勘测轨道飞行器拍摄的地图，制作了分辨率高达25厘米的着陆点详细地图！

因为此处将会有火星远古河流丰富的沉积层，在这里打孔钻探，将能获取到远古火星丰富的沉积层，如果在数十亿年前火星诞生过生命，那么必定将在沉积层中留下蛛丝马迹！另外，有一个新闻大家必须要了解一下！

Jezero陨石坑的位置

7月28日曝出一条新闻，日本海洋地球科学技术局的Yuki Morono博士现了一亿年前的微生物，经过一个月培养后，Yuki Morono博士将这些来自一亿年前的微生物成功唤醒！而这些微生物则来自太平洋5700深海底的80米处沉积物，根据地质年代，这些沉积物来自白垩纪早期！

火星上远古沉积物中如果有微生物，如果他们能被唤醒，那会有什么结果？《异星觉醒》的剧情会重演吗？想想应该不可能，哪有那么厉害的生物嘛！

毅力号为什么能提早三个月在火星登陆？

其实上文介绍了那么多，毅力号能提早在火星登陆的原因也有部分在里面说明了！不过更准确的说并非毅力号提早登陆，而是毅力号在登陆前的所有工作已经被火星勘测轨道飞行器做完了！它为毅力号绘制了详尽的地图！

但天问一号到达火星时，那是一脸懵逼啊，那个高分辨率的地图不要说没有，因为火星勘测轨道飞行器不会专门去勘察乌托邦平原上天问一号的登陆点，按现在两国的关系，就算有NASA也不敢给啊，否则谁排版此事被扣上帽子，那这辈子都完蛋了！

因此天问一号的绕落巡中的轨道器就是环绕火星时，在探测火星的各项数据之时，同时也将为着陆器规划好登陆点，详细探明周围的地形，选定准确的登陆点！

这个时间大约需要2-3个月！尽管天问一号和毅力号到达火星的时间也相差无几，但登陆时间差那么久就是这个原因了！

匿名用户回答:

随着7月30日，美国“毅力号”火星探测仪的发射成功，这一轮的火星探测任务竞赛已经告一段落。接下来就等着各国的火星探测仪到达火星，开启属于自己的探测任务了。

不少人留意到，虽然在时间上，发射顺序是“希望号”，“天问一号”，最后才是“毅力号”，但是，毅力号却比“天问一号”提前三个月登录火星。这究竟是为什么呢？让我们来了解一下最近火热的火星探测。

霍曼转移轨道

为啥大家都挤在7月底发射火星探测器？这里就不得不提到霍曼转移轨道这个概念。1925年，一名叫霍曼的工程师提出了一个让航天器变换轨道最优的方案，该方案能够使航天器在飞行的途中只需两次引擎推进，从而大大节省了燃料消耗。

对于火星探测器来说，如果选择在发射窗口期发射，当探测器沿着霍曼转移轨道运动到与火星轨道交点时，这好能够与火星相遇。由此可见，这样发射的话，并不是为了节省时间使探测器尽快达到火星，而是为了能够极大的节省了燃料，也就极大提高了飞船的载荷。通过这种方式，探测器从地球飞到火星需要八个月左右的时间。

对于火星探测器来说，发射窗口为今年7月下旬和8月上旬，这个时间窗口每26个月才出现一次！原本上月底发射的欧盟和俄罗斯联合研制的火星探测器，由于技术原因推迟，只能等到2022年再发射了。

“毅力号”火星探测器

由于运载“毅力号”火星探测器的宇宙神运载火箭之前问题不断，因此“毅力号”发射时间不断推迟，差点赶不上此次的发射窗口。“毅力号”火星探测器预计2021年2月到达火星，届时将降落在火星一个名叫杰泽罗撞击坑的地方。科学家认为该地区很久很久以前曾经充满了水，里面富含沉积的黏土，选择在这里着陆也是为了寻找沉积物中存在过生命的可能。

此次“毅力号”火星探测器所肩负的任务可谓艰巨：首先是寻找火星存在过生命的痕迹，其次收集岩石和土壤样本，为未来的火星采样返回做准备。最后，探索着陆区域的地质多样性，并为未来的火星任务验证新技术。值得一提的是，除了“毅力”号火星车，还搭载了一架小型火星直升机，对火星车着陆区域附近进行空中侦查。

“毅力”号采用核动力驱动，利用钚238原子核衰变释放的热量产生电能，从而持续稳定的为火星车提供能量来源。除了核电池之外，还火星车配备有两块锂离子充电电池，用来提供瞬时大功率用电。

当然采用核动力并非没有缺点，首先在于其极高的成本，其次由于放射性元素的不断衰变，其输出功率会逐渐下降，不过还是可以使用14年。

“天问一号”火星探测器

作为中国首次发射火星探测器，本次任务也很复杂、艰巨，共有五大任务：绘制火星形态和地质结构图，调查火星表面的土壤特征和水冰分布，分析火星表面的物质组成，测量电离层和火星地表气候及环境特征，探索火星的物理场和内部结构。

“天问一号”将完成对火星的绕、落、巡三种形式的探测，复杂度和难度都很高。其中，绕是指轨道器环绕火星进行探测，落是指着陆器软着陆于火星表面，巡是指巡视器在火星表面移动从而巡视探测。

天问一号环绕器在环绕火星探测期间，可以采集海量数据，全方位研究火星的磁场、大气层、重力场、水、浅层土壤等方面，将提供火星方面丰富的数据，加强我们对火星的认知。

“天问一号”比“毅力号”登陆火星晚的原因

不同于中国对火星了解的还不是那么全面、透彻，由于美国之前已经发射了很多火星探测轨道飞行器，对火星进行了多次全面的探测，并且对此次“毅力号”探测器的登陆点杰泽罗撞击坑也进行了详细的探测，甚至制作了分辨率高达25厘米的详细地图。因此，“毅力号”到达火星以后，即可选择合适时间进行着陆。

过惯“苦日子”的中国科学家，既没有这么多钱也没有那么多时间来提前探测，跟美国要到相关数据的可能就更没有了。因此，此次“天问一号”探测器相当于把美国之前的探测工作一块做了。

“天问一号”包括着陆器、巡视器和环绕器，当其到达火星的轨道后，首先会认真研究火星表面的情况，反复确认着陆地点和最优着陆窗口，从而确保登陆器可以更安全的登陆火星。

而“天问一号”需要“绕”火星大约3个月的时间，这就导致虽然“天问一号”和“毅力号”到达火星的时间差不多，但是登陆时间却比“毅力号”晚3个月。

人类探测火星的历史

火星有探测器坟场的称呼，前苏联发射17次火星探测器，成功仅5次，成功率29%。美国发射了22次，成功了15次。欧洲发射了2次，成功了2次。俄罗斯发射了2次，失败了2次。日本发射了1次，失败了1次。印度发射1次，成功1次。阿联酋“希望号”和中国“天问一号”、美国“毅力号”正在飞往火星的途中。

最后，我们祝愿所有的探测器都能顺利完成自己的任务，为人类进一步探测、开发太空打下坚实的基础！

匿名用户回答:

美国毅力号晚发射一星期，为何还能比中国天问一号提前3月登陆？

今年火星探测窗口期，我国的“天问一号”、阿联酋的“希望号”以及美国的毅力号已经全部发射完毕，未来就是需要在深空中飞行大约7个月的时间，之后到达火星并着陆。当然阿联酋的“希望号”探测器并不会执行着陆任务，它只会在距离火星表面2-4万公里的轨道上环火运行。

美国的“毅力号”主要就是像它的前辈“好奇号”一样，软着陆于火星表面，并且在火星表面上巡视探查，主要任务是探测火星表面上可能存在的远古微生物痕迹。而我国的天问一号探测器有三个主要任务，需要一次性完成绕火星运行、在火星上软着陆同时适当火星车在火星上巡视。任务不同，也就决定了着陆时间的不同。

火星探测实际上是系统工程，尤其是这种距离我们特别远的天体探测，火星距离我们最近的时候5500万公里，最远的时候达到4亿公里，由于我们的航天探测工程起步较晚，对于火星的了解并没有那么细致，因此也不可能一进入火星轨道就直接奔着着陆点而去。

道理是十分简单的，你去到一个陌生的地方，还需要熟悉一些周边的环境，才决定是否在这里安营扎寨。

而美国的毅力号就不同了，NASA对于火星的探测分工是非常明确的，美国在2005年发射了火星勘测轨道飞行器(Mars Reconnaissance Orbiter, 简称MRO)，这个绕火星运行的探测器主要目的就是不断的“扫描火星”，会后续的着陆器寻找潜在的登陆点，同时也起到中继通讯的目的。

而这一次“毅力号”火星车的着陆点是杰泽罗陨坑（Jezero Crater），早在2018年就已经被确认的登陆点，同时MRO也进行了详细的探测准备，也就是说万事俱备只欠东风了。这个撞击坑直径50公里，科学家认为这类可能隐藏着远古时期火星生命的秘密，在三十多亿年前杰泽罗陨坑边缘可能是一个河流三角洲，并且有着巨大的湖泊，适合微生物生存的环境。

简单来说毅力号火星车发射之前，就已经把着陆点确定完毕，并且对周边环境做了统一的分析，已经确定就是这个位置了，中途不可能发生其它情况，“毅力号”火星车一到火星直接就奔去着陆了。

但是我国“天问一号”除了着陆的任务外，还需要绕行火星，同时对着陆点进行探测，因此真正着陆的时间就会稍晚于美国的“毅力号”，当然时间上根本不用去争抢，最后的成功才是最为关键。NASA探测太阳系天体大体上都采用类似的模式，都是提前会发射轨道勘测器，进行着陆点的提前和勘查，例如月球探测NASA也有自己的月球轨道勘测器，既能起到中继通讯的目的，也能帮助提前去探查。

“毅力号”此次的任务有几个关键点，首先要完成远古生命痕迹的探测、其次是在火星表面借助火星大气进行纯洋制造，第三点就是“毅力号”腹部还悬挂有小型的直升机，在火星表面选准位置之后进行释放。这也是人类首次执行这样的任务，因为火星表面大气层非常稀薄，大体上是地球的百分之一左右，要想让飞行器起飞难度很大。

但是如果最后可以成功，那么将开创新的探测形式，以后宇航员登陆火星也可以借助它们进行远距离的探测。

“好饭不怕晚”，我国的天问一号要晚于毅力号着陆火星，主要还是因为探测任务的不同，实际上在深空中飞行的速度大家大家没有什么胜负之分，除了关键点的调速制动，大部分的时间都是在惯性滑行。

我国天问一号预计到达火星轨道的时间是2021年二月底三月初，登陆火星的时间在2021年5月份。美国毅力号火星车一到火星直接执行着陆动作，大约是在2021年2月18日，时间上要比天问一号早了三个月左右。

文/科学黑洞，图片来源网络侵删。