美國“好奇號”登陸火星7分鐘難度高風(fēng)險(xiǎn)大

　　在“好奇”號登陸火星的過程中，最驚險(xiǎn)的歷程當(dāng)屬進(jìn)入火星大氣層、下降然后著陸。在短短7分鐘內(nèi)，“好奇”號時(shí)速將由約2萬公里下降至零，由于難度高、風(fēng)險(xiǎn)大，美國航天局稱之為“恐怖7分鐘”。

　　著陸過程復(fù)雜

　　切入：“好奇”號進(jìn)入火星大氣層的切入點(diǎn)距著陸點(diǎn)高度約為131公里，切入時(shí)速度約為每秒5.9公里。進(jìn)入火星大氣層之前，飛行器隔熱罩上安裝的小型發(fā)動機(jī)點(diǎn)火，調(diào)整飛行器姿態(tài)，將隔熱罩正對前方。

　　下降：切入大氣層后，飛行器將通過拋掉兩塊鎢質(zhì)載荷的方式錯(cuò)開原有重心位置，幫助飛行器與火星大氣層發(fā)生劇烈摩擦?xí)r獲得升力。降落傘打開之前，隔熱罩再次拋掉一組物質(zhì)負(fù)荷，為降落傘順利打開做好準(zhǔn)備。降落傘在飛船距火星表面約11公里時(shí)啟動，名為“天空起重機(jī)”的助降設(shè)備及“好奇”號降速后，逐步與隔熱罩、降落傘分離，“天空起重機(jī)”上安裝的8臺反沖推進(jìn)發(fā)動機(jī)同時(shí)啟動，進(jìn)入有動力的緩慢下降階段。

　　著陸：當(dāng)反沖推進(jìn)發(fā)動機(jī)將“天空起重機(jī)”和“好奇”號組合體的速度降至大約每秒0.75米之后，幾根纜繩伸出，將“好奇”號從“天空起重機(jī)”中吊出，懸掛在下方。此時(shí)，“天空起重機(jī)”和“好奇”號組合體距火星表面已經(jīng)很近。隨著組合體的進(jìn)一步下降，纜繩不斷被拉長，“好奇”號火星車的輪子和抗震系統(tǒng)在觸地時(shí)立刻啟動，纜繩會被立即自動切斷，“天空起重機(jī)”隨后在距離“好奇”號一定安全距離范圍內(nèi)著陸。

　　難度高 風(fēng)險(xiǎn)大

　　將“好奇”號在7分鐘內(nèi)由時(shí)速約2萬公里驟降至零并非易事。“好奇”號項(xiàng)目的運(yùn)營由美國航天局噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)，該實(shí)驗(yàn)室工程師亞當(dāng)·斯泰爾茨納認(rèn)為，“好奇”號著陸“難度系數(shù)高于10”。

　　早期火星登陸器均包裹在氣囊內(nèi)“砸”在火星表面。這種著陸方式對“勇氣”號和“機(jī)遇”號等個(gè)頭較小、重量較輕的探測器來說還行得通。不過，“好奇”號重近1噸，是“勇氣”號和“機(jī)遇”號的5倍多，老方法已不適用。

　　因此，科學(xué)家只能另尋他途。火星大氣層比較稀薄，如果沒有外力相助，單靠火星大氣的摩擦阻力最多只能使“好奇”號時(shí)速由約2萬公里降至約1600公里。選擇可以制動降落的“天空起重機(jī)”無疑可以解決降速問題。

　　對人類發(fā)射的著陸器來說，火星歷來不是個(gè)好去處，事實(shí)上，人類發(fā)射的半數(shù)以上火星探測器以失敗告終。盡管美國有過成功先例，但這并不能為“好奇”號著陸成功“打包票”。即便整個(gè)復(fù)雜的著陸過程已經(jīng)過精心設(shè)計(jì)，火星表面的反常沙塵暴、突然的大風(fēng)或其他問題都可能使著陸失敗。等到2.4億公里外的科學(xué)家接到信號時(shí)，“好奇”號要么已經(jīng)著陸，要么已經(jīng)功敗垂成。

　　美國航天局前火星項(xiàng)目負(fù)責(zé)人斯科特·哈伯德表示，“你也許已經(jīng)做了所有能想到的事情以確保任務(wù)成功，但火星仍能給你出難題”。美利堅(jiān)大學(xué)太空政策專家霍華德·麥柯迪說：“這是個(gè)巨大的賭博，如果成功，這將是重大技術(shù)進(jìn)步。”(記者 任海軍)

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