3.经验与挑战――火星探测器技术发展史

      冲天的火箭与升腾的热浪，在我们熟知的太空发射场景之后，来到火星的探测器又是怎样精准进入火星的轨道呢？
      初期发射的火星探测器在打火星附近之后，会使用主动制动（用自身携带的推力器产生推力制动）的方式实现减速。2001年发射的“奥德赛”首次使用了一种被称为“气动减速”的技术，六火星的大气来代替发动机推力，减小飞行器的速度，是飞行器能够沿轨道每一分飞行逐渐降轨来靠近火星。
      而降落在火星表面之前，为了保证着陆最终能够安全触地、减少着陆冲击、保护科学探测器不受到损坏，就必须要有着陆缓冲装置。空间探测器在地外星球软着陆的方式目前主要有三种：一是气囊弹跳式、二是着陆腿式、三是空中吊车式，哪种方案都各有利弊。驯龙是比较简单，成本低，但只能满足体积小的探测器软着陆要求；空中吊车式反之；着陆腿式佘建于他们两者之间。
      1997年美国首次发射的“火星探路者”首次采用了气囊弹跳缓冲着陆方式。2004年，作为“火星探路者”的升级版本，第二代火星车“勇气”号和“机遇”号同样延续了气囊着陆方式，但在此基础上使用了一种叫反推火箭的东西，大大减小了着陆时的冲击。随后发射的“好奇”号的着陆过程第一次使用了一种名为“天空起重机”的辅助设备帮助他安全降落。在经过大气摩擦减速和降落伞的减速后，“天空起重机”同时开启了吧台反推动火箭，进入有动力的缓慢下降阶段。这是成功的着落为未来的记载灯火计划祭定了基础，同时也开启了深空探测器式着陆的新篇章。

好奇号――火星探测器

      火星探测的科学探索之路也并非一帆风顺。探测任务失败的原因往往不只是简单的失误，还有其背后隐藏的心态问题。1999年的火星气候轨道探测器下落不明，美国航天局的工程师总结，“探测器进入火星大气层是飞的太低了，可能导致烧毁。”事故原因表面上看来是因为设计人员计算时将数据搞混了。但深思细品，则是当时“更好更快更廉价”的任务方针酿成的后果。常规的“二次确认”被省略了，当有人发现错误时他们得到的回答是“你们得证明我们偏离轨道了”，而此时探测器还尚未偏离。不确定性被当做了放弃确认的借口。

      科学家们吸取教训，采用了更为严谨的科研态度。美国2005年发射火星侦察轨道器的团队也吸取了失败任务的教训，才使这次的任务变得非常的成功，发射的探测器一直到今天还在火星运行着。

      随着探测器已深入越来越寒冷的太空中，到达火星时阳光的强度只有地球的一半，因此需要更多的太阳能板或者更高效率的电池，来满足用电的需要。在科学家们的不懈努力和反复尝试下，2012年第三代的火星车“好奇号”不再采用太阳能电池板，而是利用核动力，因此可以全天候工作，也不再害怕沙尘暴和极端天气，在火星表面的连续行驶能力和机动能力也更加的强大。

     

      1997年，美国宇航局的“火星探路者”安全降落在这颗红色星球表面。在降落之后，它释放出一辆被称作“旅居者”的小型火星漫游车，这是人类史上第一辆在火星上行驶的车。以往，探热器一旦着陆就无法移动，即使发现着点不远处的物体也无法探索，因为着陆器没有可供移动的设备。但从“旅居者”开始，火星探测器第一次装上了轮子，可以根据指令在火星的表面进行任意的移动探索，携带了十多种“科学武器”的“好奇号”相当于一个标准的野外地质学家，这是火星探测领域的第一次大跨越。

      1962年11月，苏联发射的“火星一号”探测器被视为人类火星探测的开端，在1966年后，每两年一次的有利窗口期间，都有火星探测器发射。人类使用空间探测器进行火星探测的历史几乎贯穿整个人类航天史，目前为止，人类已经先后46次尝试发射了大约50个火星探测器，对火星及其卫星实现了飞跃、环绕、着陆和巡视探测，获得了无数珍贵的科研资料。

      整个火星探测过程涉及多方面、多科学，难度非常大，整个火星探测史可谓是败多胜少，但火星探测就是在一次又一次的失败中不断前进。火星探测器是载人火星的“先行者”，每一次进展都是围绕着发射、着陆、能源、探测等问题而进行，进而为载人登陆火星积累经验。今后人类也将继续总结经验、反思教训，更好地迎接新的挑战。

旅居者