過往專欄

2021-03-03Text: 方思捷

天問一號探索火星挑戰「恐怖7分鐘」

　　中國「天問一號」火星探測器近來動作頻頻，2月24日6時29分，探測器實施第3次近火星制動，進入了火星停泊軌道，是中國航天技術一個新里程，之後會在軌道上運行大約3個月的時間。

　　寄託着中國科技夢的「天問一號」，2020年7月23日升空，經過7個多月的飛行，2月終到達火星，並成功完成「繞、落、巡」三大目標中的第一個。

目標5月着陸

　　過了這一關，「天問一號」會變成環繞火星的衞星，在火星軌道運行，這時軌道器的7部探測儀器，會對火星的地形地貎、內部構造、氣象環境等方面作普查式探測。與此同時，這些儀器亦對着陸器的着陸地點進行探測，「天問一號」會在適當時候釋放着陸器，着陸器隨即進入大氣層，在火星表面軟着陸；這激動人心的日子定在今年5月。

　　不過着陸器到達火星表面之前，還要再過難關，其成敗的關鍵是能否闖過着陸火星前的「恐怖7分鐘」。

「天問一號」從脫離軌道環繞器到着陸火星、放出火星車的過程將非常驚險。（圖片由作者提供）

　　雖然火星大氣層稀薄，但着陸器下降速度高，摩擦生熱下其表面就像一團火，故需要在其前面有一個隔熱外殼。當速度降下來，外殼會被拋掉，繼而打開降落傘，繼續減速，隨後降落傘也會脫落，着陸器的反推引擎馬上點火，讓速度進一步降低，直至在空中懸停。

　　這時着陸器要自行觀察着陸點是否適合，例如有否隕石坑或大塊岩石。如果有，着陸器便要平移，躲開障礙着陸，屆時4條有彈性的「腿」可起緩衝作用。

　　「天問一號」的着陸器從離開軌道器、進入火星大氣層，到抵達火星表面，全程大約為7分鐘，箇中對各方面技術的要求極高，因為地球和火星間通信時間差，科學家們無法從地球實時發指令遙控，着陸器只能靠自身設定的程序操作，所以這也是「天問一號」征途中最驚心動魄的一段，科學家將之稱為「恐怖7分鐘」。

「天問一號」發射前，中國科技人員在河北懷來的試驗場模擬測試其懸停、避障等過程。（圖片由作者提供）

　　在此之前，美、蘇和歐洲太空總署都有探測器折戟在這7分鐘裏，致前功盡廢。在2020年前，美、蘇只有8個探測器成功登陸火星，當中包括4輛火星車。

巡視最少90日

　　平安抵埗後，「天問一號」的着陸器會放出巡視器，即俗稱的火星車，可拍攝火星表面以下100米的透地圖像、探測磁場、氣象、火星表面化合物、光譜、導航和地形等。它以太陽能為能源，能在火星巡視和工作最少90個火星日（一個火星日相當於24小時39分鐘），期間會採集岩石土壤等，為中國獲取第一手的火星地質資料。

　　當一切順進行，中國便成為第一個一次完成對火星「繞、着、巡」的國家，也將是繼美國之後，第二個有火星車安全着陸和巡視探測火星的國家，在歷史上留下濃墨重彩的一筆。

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