2021年5月15日7时18分,在位于地球3亿公里以外的火星乌托邦平原,天问一号探测器着陆在这片红色荒漠之上,我国首次火星探测任务取得成功。中国人第一次在火星上留下属于自己的足迹,也成为继美国之后,第二个登陆火星的国家。这一消息很快就传遍世界,美、俄、欧洲等国家地区的航天局,都纷纷在社交媒体上表示祝贺。而要明白天问一号,此次登陆的价值和意义,就要从火星探索的源头讲起。
天问一号登陆火星
火星是除开金星之外,距离地球最近的行星,这也使得在古代,人类便可以观测到火星的存在。世界各地的古代神话中,都有着对于火星的记载:中国古人称火星为荧惑,是一颗往往会带来厄运的灾星;而罗马神话中火星则是战神玛尔斯的化身。随着时间来到上个世纪六十年代,美苏两国在全面争霸中开启了太空竞赛的脚步。负责制定太空探索计划的美苏两国科学家们,不约而同地注意到了火星——这颗行星距离地球不远,大小和地球较为接近,并且有着同样的四季和日夜交替周期,是八大行星中与地球最相似的一个。于是,在美苏太空竞赛的背景下,人类探索火星历史就此开始。
火星
而这,只是万里长征迈出了第一步,征服火星是一项无比艰巨的任务,不仅需要强大的技术实力,还需要大量经验的积累,以及足够好的运气。事实上,从1960年10月10日苏联发射第一枚火星探测器火星1A号开始,之后的整整四年之内,世界上最为强大的两个超级大国美国和苏联共计先后发射6枚探测器,但全部以失败告终。其中5枚探测器甚至都没能成功脱离地球轨道,唯一一个顺利离开地球的是苏联发射的火星1号,而它在距离地球1亿公里以外的位置系统发生故障而失控,而即使是最为成功的火星1号,也没能走完从地球到火星路程的一半。
1964年11月28日美国发射水手4号航天器,在经过7个半月的飞行之后,终于在1965年的7月14日,从火星附近飞跃而过并且拍下了21张照片,在将这些资料传回地球后,完成任务的水手4号失去了联络。人类至此终于能够一睹火星的面貌,当电磁讯号跨越无垠太空被接收到,然后解码出来时,照片中死寂荒凉的场景震惊了全世界。水手4号拍下的这些照片,推翻了之前对于火星生命的猜想。这也是人类历史上第一次从地球以外的地方拍下照片 ,虽然水手4号大获成功,但其实当时的人类距离火星依然遥远,水手4号仅仅是从火星附近路过,最近时的距离也有9800公里,甚至比一个地球的直径还要长,而水手4号采集到的所有资料总共也只有5.2MB,对于一颗庞大的行星来说实在是太少太少。
水手4号
从水手4号发射后又过了7年,美苏两国又发射7次火星探测器。苏联全部以失败告终,而美国有了水手4号的经验,之后派出的水手6号和7号都成功地飞过了火星,拍下了更多的照片,并且研究了火星的大气。终于在1971年末,火星探索之路,又迈入了一个新的台阶。在短短的一个月之内,美国水手计划的最后一颗探测器:水手9号,和苏联的火星2号、火星3号全部成功进入火星轨道。水手9号将人类与火星的距离,从之前超过10000公里变为仅有1500公里,它在环绕火星旋转的过程中,拍下了7300张照片,覆盖了火星地表80%的面积。
而苏联的火星2号的目标,比水手9号要更进一步。在进入火星轨道之后,它释放了着陆器,虽然这一着陆系统,在进入火星大气后发生了故障,没能打开降落伞,最终导致着陆器坠毁,但火星2号的尝试,为日后的登陆积攒了经验教训。并且火星2号也成为了沉寂亿万年的火星上,存在的第一个人类造物。火星3号略迟于前两者,也成功入轨并且释放着陆器,相比起火星2号来,火星3号的着陆器正常开启了降落伞,顺利着陆在了火星表面,成为史上第一个成功在火星着陆的探测器。但不幸的是,当时火星表面有强大沙尘暴正在肆虐,火星3号仅仅工作了20秒连一张照片都未能发回,就彻底失去了联络。
火星表面
到此时,美国和苏联都已经有各自的探测器,巡航在火星轨道上空,他们下一步的目标,自然是登陆火星,并且让登陆的探测器,可以正常的运转传输信息。事实证明火星2号和火星3号的失败并不是偶然因素。火星无比恶劣的大气环境,使得登陆工作难上加难,这之后的五年间,美国苏联的登陆尝试全都以失败告终。
直到1976年7月20日,美国的海盗1号着陆器从火星上空的卫星分离,穿过稀薄的大气层在火星表面着陆。并且传回了照片,人类终于见到了火星的大地。海盗1号的成功,宣告了在探索火星任务上美国的成功和苏联的失败。月球到火星的接连失利让苏联决心放弃,逐渐退出太空争霸的战场。失去了最大的竞争对手,美国和苏联两大超级霸权都不再热衷于仰望太空,1975年之后整整13年,两国都再未发射一颗探测器。
海盗一号
90年代到来后,随着苏联解体,火星探索的领域之内,只剩下唯一的玩家美国。缺少了举国之力的支持,美国航天局的探索计划,其速度明显下降了。海盗1号发射接近20年后,通过长期的技术积累,美国才在火星探路者号上成功携带了第一台火星车,这台火星车仅有11.5公斤重,在火星实际运行83天,行驶了100多米。在21世纪的门槛边上,许多其他国家也开始了,自己探索火星的计划。
1998年,日本派出希望号探测器,但由于计算结果有误,在抵达火星之前燃料就已耗尽,最终被日本政府放弃。而欧盟也不甘寂寞,在2003年发射了火星快车号,虽然成功进入火星轨道,但是登陆器小猎犬2号在着陆后发生故障,通信天线无法展开,就此失去联系。虽然相比于上个世纪,当今的航天技术已经有了许多进展。但即使是在今天,登陆火星依然是一个需要极高的技术水平,才能完成的任务。俄罗斯虽然继承了苏联的庞大遗产,但之后两次发射探测器的尝试,都早早地在离开地球的阶段便失败了。只有美国,依靠技术优势和长期的资金投入,连续成功发射,在火星表面拥有了数台可以运动的火星车。
美国onsight火星车
当除了美国以外的诸多国家,都在探索火星上失利时,无比低调的中国政府,却也准备了自己的计划。2011年,中国制造的第一枚国产火星探测器萤火一号,搭载俄罗斯的天顶运载火箭,预备前往火星。但由于俄罗斯的探测器没能成功变换轨道,在地球上空失去控制,最终只能坠毁在太平洋。搭便车的计划失败后,中国航天人坚定了信念:靠天靠地不如靠自己。火星探测的任务,还是交付给了中国自研的长征系列运载火箭。而这一探测计划提出了相当大胆的目标:一次性完成“绕 落 巡”三步。绕就是进入火星轨道,落就是顺利降落在火星地表,巡就是携带火星车,可以在火星表面行动。而之前的美国和苏联,虽然有着许多成功的案例,但无不是分阶段进行的。
长征5号b运载火箭发射成功
唯一成功实现落和巡的美国,也是在发射了许多探测器,长期探测火星环境之后,才用几十年的时间分两次发射探测器,最终完成了落和巡的任务。而中国想要一次性完成绕落巡,不仅在历史上前无仅有,技术上也是空前挑战。欧盟和日本的火星探测,都在不少地方借鉴了美国的经验,但美国的禁令却禁止美国航天局,任何形式上与中国进行合作,这也就意味着,中国没有任何的经验可供参考。
摆在中国航天人面前的,是前所未有的重重考验。但相比于之前失败的日本、欧盟以及俄罗斯,中国的火星探索计划明显做到了更好。虽然有着技术封锁的困难,但却敢于刻苦积累 ,而不是急于求成,从萤火1号的意外失败开始,足足谋划筹备10年之久。在这十年之间,有许多卫星顺利升空。长征5号火箭成功发射,海南文昌发射中心修建。中国航天在技术和设备上,一点一滴的进步积累,无声无息、滴水穿石。2021年的5月15日,天问一号实现了不可能完成的任务。
天问一号成功登陆火星
当苏联和美国展开激烈的太空竞赛,相继发射探测器之时,中国航天尚未起步,但几十年的奋起直追后,我们已经来到了世界的最前列。 天问一号的登陆是中国崛起的缩影,从落后屈辱中走出的中国,正在走向强大和复兴的未来。在天问一号成功的今天,依然有许多人质疑:为什么要去火星?的确,这是一项短期内看不到任何有价值回报的事情。但几百年前,也因为同样的原因,郑和的船队成为中国航海史的绝唱,而经历明清两朝的闭关锁国后,坚船利炮轰开了中华国门。我们埋怨几百年前的先人放弃了海洋,最终带来百年屈辱,就不应该再让几百年后的后人,埋怨我们放弃了太空。在新的时代里,中国绝不会重蹈过去的覆辙。