天问1号先到火星，美国毅力号却抢先登陆，是我们技术落后吗

中国和美国对火星的探测，完全不是一个级别的。中国还在小心翼翼阶段，美国已经达到豪放阶段。

美国对火星的探测，在50年前就已经开始了，到刚刚在火星上着陆的“毅力号”火星探测器为止，美国一共先后向火星发射了20个探测器。

1964年，美国向火星发射了“水手3号”和“水手4号”探测器，其中“水手3号”未到达火星。

1969年，发射“水手6号”和“水手7号”。

1971年，“水手8号”发射失败，“水手9号”探测器发射成功。

1975年，分别发射“海盗1号”和“海盗2号”。

●“海盗1号”和“海盗2号”是当时最成功的火星探测器，都降落到了火星表面。

1992年，“火星观察者”发射失败。

1996年，向火星发射“火星全球探勘者号”探测器。

同年12月，发射“火星探路者号”，并且在次年7月将人类第1辆火星车送入火星地表。

1998年，“火星气候轨道器”进入火星轨道时失败（工程师搞错了火箭推力单位）。

1999年，“火星极地着陆器”到达火星后失去联系。

2001年，发射“火星奥德赛”探测器。

2003年，发射著名的火星车“勇气号”和“机遇号”。

2005年，发射“火星勘测轨道飞行器”，这是目前环绕火星的轨道飞行器中最大和最先进的。

2011年，发射“好奇号”。

2018年，发射“洞察号”火星探测器。

2020年发射“毅力号”火星车。“毅力号”2021年2月19号到达火星，不经变轨直接进入火星大气层，并成功着陆。

●美国三代火星车比大小。

2021年2月10日，我国的火星探测器“天问1号”被火星引力捕获，并且成功的进入环绕火星轨道。

但是“天问1号”要在环绕火星的轨道上运行3个月，然后再释放火星登陆器。

之所以要经历这么长的时间，首先是因为中国从来没有探测过火星，对火星整个地形不是很熟。

但对美国来讲，这完全就不是一个问题。因为NASA有世界上最精确的火星数字化的地形图。

虽然中国能够从这些地图上得到一些参考，但是具体的着陆地点仍然要我们自己来选择。

而且，由于中国火星车降落火星的方式和美国“毅力号”是不一样的，我们这种降落方式对于地形的要求非常高。

我国火星车的降落方式和嫦娥号登月的降落方式是差不多的，都是由着陆器扛着漫游车降落。

而这整个过程中，减速、降落是制动火箭完成的，制动是摔在地上完成的。

根据牛顿定律，我们知道物体在力的平衡作用下，可以处于静止状态，也可以处于匀速运动状态。

如果火箭发动机的推力正好和着陆器的重量相等，这个时候着陆器可以是悬停，也可以是每秒钟一米的速度下降，也可是每秒钟5米的速度下降。

所以，这个时候只能改变火箭发动机的推力来改变下降速度，调节比较困难。因此用火箭发动机来控制着陆器的降落过程，不能做到很精确。

大家如果观看嫦娥号着陆的视频，就会发现发动机关机以后，着陆器距离地面有一定距离，这个高度着陆器是以自由落体的方式摔在地面上的。所幸火星和月球的引力都比地球要小，还能经得起一摔。

而且，这种着陆方式需要水平的着陆面。

“天问1号”环绕火星三个月时间，最重要的就是在寻找合适的降落地点，这不仅有地形的因素，还和我们希望对火星的探测地点有关。

“毅力号”降落火星的方式就和我们完全不一样。它是由降落器携带悬停在火星地表，然后用卷扬机把火星车吊放下去。

我们知道卷扬机就是电动机，电动机的转速乘以3.14倍转盘直径就是下降的速度，这个速度可以任意控制的，可以控制到每秒钟下降一厘米，也可以控制在每秒钟下降一毫米。

用吊放的方式释放火星车，轻拿轻放不会摔散架，可以释放很重的火星车。

“毅力号”火星探测器重量1025kg，长3米，宽2.7米，高2.2米。我们国家的“天问1号”只有240公斤重。

降落的时候，“毅力号”火星车的4个角各拴着绳子，理论上“毅力号”是可以降落在斜面上的，虽然着陆时也会尽量找平坦的地面。

美国的降落方式对地形的适应性很强，不挑地点，所以“毅力号”到了火星以后就直接降下去了。

这就好像用直升机搭载特战队员，直升机可以悬停在空中，用索降的方式把人员降落在山坡的斜面上。但是这种地点，如果用运输机来空投空降兵就不行。

中国在此之前从来没有火星探测任务，这一次必须保证成功，不然随便找个地方，这样降下去，这个车翻了多没面子。

所以，我们是小心驶得万年船。

火星的降落比月球上的降落要难。

首先是因为火星的引力比月球要大，同时火星还有稀薄的大气。高速度进入火星大气层，会产生摩擦高温。但是接近火星地表的时候速度降下来，稀薄的大气又几乎感觉不到存在。

在火星上减速非常困难，火星车翻车是必须考虑的问题。

美国第1次发射火星车“火星探路者号”，降落在火星上是用了一种任何时候都不会翻车的方式：把火星车包裹在一个三角形的不倒翁气球里面，从高空扔下去的，在火星上弹了好多下。

等到气球弹不动了，然后气球里的气放掉瘪下来，火星车再开出来。

后面的“勇气号”和“机遇号”也是用这种方式扔到火星上去的。

所以这三辆火星车都较小，“火星探路者号”只有十公斤重，“勇气号”和“机遇号”是175公斤。

从“好奇号”火星车才开始改为这种卷扬机吊放方式。

中国这种降落的方式，介于裹在气球里扔下去，和卷扬机吊放之间。

所以中国的火星车质量比“勇气号”和“机遇号”要大，但是比“毅力号”要小。这是可以理解的。

所以我们要在火星轨道上转三个月，然后找一个合适的地点，四平八稳落地。

今后中国发射火星探测器应该会改用吊放的方式，也会很快着陆。