中國天問一號火星探測器于15日成功在火星烏托邦平原南部預(yù)選著陸區(qū)著陸，火星上首次留下中國人的印跡。美國有線電視新聞網(wǎng)15日稱，中國由此成為全球第二個(gè)能在火星表面展開科研探測的國家。但也有部分西方媒體稱“中國不過是重復(fù)了美國多年前就完成的事而已”。在火星探測領(lǐng)域，中美技術(shù)有何不同?《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者16日就此采訪了多名航天專家。

傳統(tǒng)著陸方式不代表落后

在15日的降落過程中，天問一號自主完成了難度非常大的“驚魂9分鐘”：它首先借助火星大氣進(jìn)行氣動減速，克服超高速摩擦產(chǎn)生的高溫、氣動帶來的姿態(tài)偏差等挑戰(zhàn)，將每小時(shí)約2萬公里的下降速度減掉90%左右;緊接著，天問一號打開降落傘，進(jìn)行傘系減速，當(dāng)速度降至每秒100米時(shí)再通過反推發(fā)動機(jī)減速，進(jìn)入動力減速階段。距離火星表面100米時(shí)，天問一號進(jìn)入懸停階段，精準(zhǔn)避障、緩速下降后，著陸巡視器在緩沖機(jī)構(gòu)和氣囊的保護(hù)下穩(wěn)穩(wěn)降落在火星表面。

《航空知識》主編王亞男16日對《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者表示，美國在火星探測領(lǐng)域成功次數(shù)非常多，降落模式更是花樣繁多：氣囊彈跳方式、反推發(fā)動機(jī)減速方式和看上去最令人匪夷所思的“天空起重機(jī)”方式。

他表示，中國天問一號采用反推發(fā)動機(jī)減速方式并不代表落后，而是根據(jù)火星車的實(shí)際需求制定的降落方法。例如采用“天空起重機(jī)”的美國“毅力”號火星車重量超過1噸，如果用傳統(tǒng)的著陸方式，著陸器需要很強(qiáng)大的支撐結(jié)構(gòu)，將導(dǎo)致探測器非常笨重。而天問一號搭載的祝融號火星車重量只有240公斤，雖然它的著陸方式看起來傳統(tǒng)，卻是經(jīng)過驗(yàn)證的成熟技術(shù)。“我們在探月任務(wù)時(shí)不止一次地實(shí)踐過，所以在登陸火星時(shí)使用該技術(shù)無疑是最可靠的。中國首次登陸火星，確保任務(wù)的圓滿成功是目的所在。”

空氣動力學(xué)家、航天技術(shù)專家黃志澄16日接受《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者采訪時(shí)也表示，具體采用什么降落方式，取決于火星車的重量和使命。例如“天空起重機(jī)”也無法滿足未來火星載人著陸器需求，后者重量可能達(dá)到13噸以上，因此屆時(shí)美國還需要發(fā)展新的技術(shù)。

缺乏一手核心數(shù)據(jù)

王亞男表示，美國在之前多次的火星探測任務(wù)中，積累了豐富的數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)，這種優(yōu)勢是中國首次火星探測任務(wù)無法相比的。航天科技集團(tuán)五院總體設(shè)計(jì)部火星巡視器總體主任設(shè)計(jì)師陳百超坦承，“我國首次實(shí)施火星探測任務(wù)，沒有火星環(huán)境特別是大氣等參數(shù)的一手?jǐn)?shù)據(jù)，相當(dāng)于在一個(gè)完全未知的環(huán)境步步摸索，難度可想而知。”

缺乏一手核心數(shù)據(jù)也是天問一號為何在火星軌道上停留3個(gè)月才降落的重要原因之一。目前美國航空航天局(NASA)在火星軌道運(yùn)行有“火星勘測軌道飛行器”“火星大氣與揮發(fā)演化”探測器和“火星奧德賽”號等多個(gè)探測器，它們不僅提供了火星環(huán)境的大量數(shù)據(jù)，而且還可為“毅力”號火星車提供中繼通信服務(wù)，使后者可以安心地直接降落在火星表面。

中國天問一號就沒這么好的條件，由于美國禁止NASA與中國展開航天合作，天問一號必須預(yù)先借助自身攜帶的高分辨率相機(jī)，選擇好合適的區(qū)域才能降落。此外，在火星軌道上分離的天問一號環(huán)繞器還將“一機(jī)多用”：它先作為飛行器，將著陸巡視器送至火星著陸軌道，然后作為通信器，建立與地球之間的中繼通信鏈路，未來還要作為探測器對火星進(jìn)行科學(xué)探測。

探測任務(wù)難度有差別

專家普遍承認(rèn)，美國“毅力”號火星車的探測任務(wù)比中國天問一號的難度更高。黃志澄表示，“毅力”號上搭載的儀器主要是用于探索火星上是否存在生命，目標(biāo)是為載人登火星做準(zhǔn)備。而中國主要是關(guān)注火星土壤和環(huán)境，雙方在探測技術(shù)上也有差距。

王亞男表示，“毅力”號攜帶的火星直升機(jī)首次在地球以外的大氣中飛行，意義非常重大。其次，“毅力”號還首次以火星大氣中的二氧化碳為原料，直接通過高溫電解的方式生成一氧化碳和氧氣，這意味著人類在技術(shù)上有可能以火星大氣為原料直接制取呼吸所需要的氧氣。他認(rèn)為，“在火星探測領(lǐng)域，中國還是初次到訪者?，F(xiàn)在進(jìn)行的包括對于火星表面的巖石成分、土壤、地質(zhì)和大氣構(gòu)成等基礎(chǔ)研究，是探測火星必須要做的必修課。而美國已經(jīng)是屢次到火星‘串門’的行家，因此在火星上工作內(nèi)容肯定比中國要深入和豐富。”但他強(qiáng)調(diào)，總體而言，中美在火星探測技術(shù)的差距正在縮小?！?/p>

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