漫谈火星探测任务

毛新愿

火星是地球的邻居，但这个邻居“住”得并不近，它与地球的距离在5 500万千米～4亿千米之间变化，就连速度极快的光单程都需要走3分钟～22分钟。不仅如此，地球与火星每隔780天才有一次会合机会，而对于地球上的我们来说，只有会合前几个月的时间窗口才适合开展火星探测。可见，我们想到这个邻居家拜访一次着实不易。

虽然很困难，但人类还是走出家门开启了一次次火星探测之旅。不过，人类每次拜访火星的方式是不同的：有时是从火星身边飞掠而过，有时是在火星轨道上环绕观测，有时是在火星表面降落，有时是在火星表面开车巡视。总而言之，拜访的目的五花八门，做客的方式多种多样。今天我们就来聊聊火星探测的四种方式都有哪些门道。

惊鸿一瞥：飞掠任务

飞掠任务就是探测器在火星附近飞速掠过，并在极短的时间内抓住一切机会记录有用数据，随后滑入深空。相比动辄数月的深空旅行时间，观测火星的真正有效时间仅在1天左右。

对于火星探测这种昂贵的任务，飞掠是非常不理想的设计。但是没有办法，人类在20世纪60年代开启火星探测时，火箭运输能力、探测器自身的推进能力、轨道控制和确定精度能力都有明显不足，很难让探测器制动减速，留在环绕火星的轨道上。所以，飞掠就成了无奈之举。不过，能实现工程验证目标、以一瞥火星真容为核心的飞掠任务是在当时的技术水平之下成功率相对最高的做法了。……