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换个“姿势”探火星,说说火星探测的多种选择

对生命起源等重大科学问题的研究,让人们对头顶这片深邃的宇宙始终充满好奇。


而在这些神秘的星球中,火星是人类开展深空探测的重点对象。火星大气、土壤、磁场,以及火星卫星……当探测手段和技术不断更新,关于宇宙和生命的密码也愈发清晰地显现在我们眼前。



纵观人类开展火星探测的历程,从掠飞探测、着陆探测到巡视探测,从“只可远观”到“零距离接触”,探测的手段越来越丰富,了解火星的“姿势”也越来越多样。在未来的火星探测任务中,探测形式将更趋多样化。


那么当前各类探测手段都有哪些作用,未来人类又将针对火星采取怎样的探测手段?今天,我们就来聊聊火星探测的“多种选择”。


从“掠飞”到“取样”,逐渐走近火星奥秘


掠飞探测


指探测器在火星附近飞速掠过,并在短时间内记录有用数据的探测方式。由于该种方式很难再有科学发现,所以已经被摒弃,但是不排除在行星际探测中,利用火星实现借力飞行,顺访火星。


环绕探测


(阿联酋希望号火星探测器环绕计划图解)


环绕探测是人类目前主要探测形式之一,可以进行对包括火星重力场、磁场、表面地形地貌等目标的全局精细探测。火星表面探测器的通信中继也可能发展成为地球之外的又一通信网络。与地球同步轨道卫星类似,火星同步轨道对保持通信链路而言,具有使用价值。另外日火系统的拉格朗日点是否在通信方面具有优势、激光通讯的技术优势等,也值得研究。


着陆探测


(探测器着陆演示图)


着陆探测分为硬着陆探测和软着陆探测。其中硬着陆探测产出少,通常不会采用,但存在利用硬着陆的能量或其它方式产生机械波,从而服务火星内部结构探测的可能。


软着陆探测可以对火星表面进行多种探测手段的全面、深入探测,也是火星探测的主要形式之一,未来的软着陆探测将更系统,也更有针对性,发展方向包括极区探测、感兴趣地区的高精度着陆探测等。


巡视探测


(我国首次火星探测任务的巡视器)


相比于着陆探测,巡视探测特点是探测设施不再“原地不动”,而是可以“四处走走”,优点是扩大火星表面精细探测的范围,克服着陆点精度影响,是未来火星探测最重要的形式。在技术层面,巡视探测正向提高探测能力、移动速度、地形适应性、自主能力等方向不断发展。


取样返回


之前列举的探测方式大多都只能带回“数据”,而取样返回由于可以将样本带回地球,所以将使人类对火星的认识提高到一个新的高度,具有里程碑意义。包括火星样品取样返回、火星卫星样品取样返回等,多个国家正在规划这类探测任务。


载人火星探测


(载人火星探测器概念图)


在所有的火星探测手段中,载人火星探测可谓火星探测皇冠上的明珠,具有划时代意义,但巨大的技术难度和极高的经费需求,让载人火星探测还有相当长的一段路要走。


在火星探测的征程中

除了上述列举的主探测形式之外

还可以有如下附属探测形式作为补充

(点击图片查看“附属探测形式”)



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作 者 | 南山

图 片 | 网络来源

编 辑 | 李晨

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