宇宙探索领先 苏联航天器最先着陆火星

2021年12月14日
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1971年底(12月2日)苏联航天器在火星表面着陆,是世界首次,也是苏俄航天史上唯一一次返回舱在火星上实现软着陆。
Mars
来源:俄罗斯报
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试飞

1962年11月1日由加里宁格勒苏联第一实验设计局研制的“火星-1号”探测器成为人类历史上第一个进入火星飞行轨道的航天器。不幸的是,这段旅程非常短暂。由于阀门密封不严导致定位系统发动机内气缸压力下降。“火星-1号”探测器最后一次与地面联系是在距离地球1.06亿公里的地方。科学家们认为,1963年6月19日“火星-1号”探测器飞到了距火星约20万公里的地方,并继续绕太阳飞行。“火星-1号”探测器此次飞行提供了有关地球轨道与火星轨道之间外层空间的物理特性、宇宙辐射强度和磁场强度的新数据。

给“火星人”的礼物

按计划下一颗航天器不仅可以间接研究火星,还可以直接在火星表面进行研究。1971年5月19日“火星-2号”探测器从拜科努尔航天发射场成功发射,同时诞生的“火星-3号”探测器也发射升空。“火星-2号”探测器用于从人造卫星轨道及借助于着陆器研究火星。研究人员介绍说:“1971年11月成功对其运行轨迹进行第二次修正。距探测器飞抵火星仅剩下屈指可数的几天了。当时火星上的天气不利于从轨道站观测,更不利于返回舱着陆。一场异常强烈的沙暴在火星上肆虐数周,波及整个火星表面。有史以来天文学家还从未观测到过如此强烈的沙暴。”

尽管如此,探测器还是成功抵达目的地,但未能顺利着陆。机载电子计算机由于程序错误出现故障,导致进入大气的角度超过设计角度。下降模块太过陡直地进入火星大气层,因此没能来得及制动。探测器在火星表面撞毁,成为火星上的第一个“外星”物体。这个“礼物”重4650公斤。

来自火星的信号

“火星-2号”坠毁后,人们的主要希望都寄托在了已接近火星的“火星-3号”探测器上。苏联计划中第三颗探测器的发射成为研究火星(距离太阳第四近的行星)时代的真正突破。即使现在火星软着陆也是项难度相当大的科学技术任务,当时对火星表面地形和土壤特征尚知之甚少。据一位探测器研发人员介绍,火星上的重力只比地球小1.5倍,大气层挽救了探测器。尽管压力特别小,但仍然利用它实现了制动。不过探测器仍以极快的速度进入大气层,软着陆几乎是不可能的。唯一的方法是分步制动,即空气动力制动和降落伞制动。

着陆一分半后探测器准备就绪,随后开始传输周围地面全景。1971年12月《真理报》报道了科学家们屏住呼吸等待来自这个位于吹着外星风的巨大平原上的探测器信号的情况。信号来了!但14.5秒后信号就中断了。“火星-3号”探测器仅传输了79串电视传真信号,生成的图像只有灰色背景,没有任何细节。“火星-3号”探测器实现了世界上首次火星软着陆,但既没能传来照片,也没能实现火星探测车的第一步尝试。1976年7月美国维京号火星探测器才成功传回了火星表面的照片并开展了科学研究,包括对生命存在的测试。

直到今天,太空研究爱好者脑海里仍会出现这样一个问题:“火星-3号”探测器怎么样了?数十年来人们一直在火星表面的照片上寻找这个遗留在外星球的人造物体。2013年在现代化航天器拍摄的图片中,“火星-3号”探测器的设计着陆点可以看到一个形状像降落伞的亮点。

卫星似预感

最后一颗以“火星”命名的探测器(第六颗)1974年3月12日发射。探测器抵达火星,但着陆前已靠近火星表面时失联。随后“火卫”时代开启。该项目由苏联和美国物理学家萨格杰耶夫(Roald Sagdeev)院士领导,在与西方科研机构成功合作的浪潮中启动。1988年7月7日和12日,“火卫-1号”和“火卫-2号”探测器从拜科努尔航天发射场依次发射升空进入飞往火星的轨道。两颗探测器的结局都很惨。

“火卫-1号”两个月后由于制定机载设备运行程序时出现错误失联。“火卫-2号”幸运一些,顺利抵达火星,完成了接近火卫一的预备行动。1989年3月27日完成电视拍摄后应启动机载发送器,但设计时间内地球上未能收到信号。通信失败后收到的最后一条失真信号表明:机载计算机失灵,探测器失去方向开始旋转。

将自动式自行迷你火星探测器送至火卫一表面的主要任务未能完成。然而,尽管与两颗探测器失联,但探测器在轨道运行阶段的57天内完成的对火星、火卫一和近火星空间的研究帮助科学家获得了独一无二的科研成果,如评估由与太阳风的相互作用引起的火星大气侵蚀的速度。苏联火星探测计划到此结束。

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叶卡捷琳娜·普利佐娃(Ekaterina Prizova)

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