「发明创造的故事」（298）——人类探测火星的历程（上）-米儿火

人类探测火星的历程（上）

火星

火星作为距离地球较近的一颗类地行星，自古就有许多传说。许多古文明都有相关的火星观测记载，但对火星进行系统的科学研究是在望远镜被发明后。人类从1960年开始，才算真正进入火星探测的时代。

冷战时期，苏联和美国的太空争霸战，将探索的目标指向了深空，这也拉开了人类对火星探测的序幕。苏联发射了人类历史上第一个火星探测器，虽未成功，却吹响了号角。1964年11月，美国的火星探测器水手3号成功发射，后发赶超。随后，欧洲等国相继加入角逐，抢滩火星这块处女地，随着各国火星探测器的陆续上天，火星的奥秘被逐渐揭开……

一.火星探测，苏联吹响号角

1960年10月，苏联发射了人类历史上第一个火星探测器，不幸的是，它还未进入地球轨道就宣告任务失败了。4天后，苏联再次发射第二个探测器，也遭遇了失败。到1962年，苏联再次发射火星探测器也未能成功。

自1960年开始直到1971年间，苏联进行的火星探测计划几乎都以失败告终。直到1971年，苏联发射火星2号探测器，最终成功进入火星轨道。

二.稳中求进，水手号接连探测火星面貌

美国对火星的探测分三个阶段。

第一个阶段，美国制定的目标是有限的、渐进的。

由于火箭、探测器研制与导航、控制技术不够完善，这个阶段的第一个目标是发射探测器，使之尽可能靠近火星并掠过，用相机拍摄火星并用仪器探测火星的各类参数，这就是“掠”。

第二个目标是发射探测器并通过变轨、减速等手段使之绕火星旋转，成为火星的卫星。实现这个目标就可以在火星轨道上较长时间就近观察、探测火星，这就是“绕”。

第三个目标是发射探测器并通过变轨、减速、下降、着陆等过程，实现在火星上软着陆，这就是“落”。

事实总是如此残酷，苏联虽比美国早4年发射火星探测器，但却被美国后发赶超。美国国家航空航天局（NASA）对于火星的探索也不甘落后，紧跟着苏联的步伐，也于1964年发射了第一个火星探测器（水手3号），不过也未能成功进入轨道，任务宣告失败。

但是，美国于1964年发射的第二个火星探测器（水手4号），却成功抵达火星轨道并实现“飞掠”，发回了大量宝贵的一手资料。它在距火星表面近1万千米的高度上拍摄到第一张火星的近距离图像，发现火星上布满环形山，那里没有河流，也没有水。还对火星周围的空间粒子环境进行了研究，成果丰厚。它的探测与数据传输一直持续到1965年12月31日，是早期行星探测器表现最出色的一个。

水手4号探测器

水手4号火星照片

1969年初，美国发射了水手6号和7号火星探测器。它俩是同一组新的火星探测器，技术状态基本一致。它们取得了一定成功，不但发回了一些数据，而且向地面传送了200张火星照片。它们的质量提高到381千克，两个探测器都在飞行期间研究火星表面和大气层，还包括掩星实验。所有的仪器都是为了收集火星上的数据而设计的；没有用于研究行星际空间的实验。

探测器由一个八面体镁框架建造的，框架内有四块矩形太阳能电池板，功率为449瓦。探测器核心是11.8千克重的控制计算机和定序器计算机，可在不受地面控制的情况下独立操作探测器。