这颗红色星球是如何被征服的，以及我们从中了解到了什么。 火星小径上的交通正在增加

自从我们第一次将火星视为天空中的一个物体以来，它就吸引了人们，最初对我们来说它似乎是一颗星星，一颗美丽的星星，因为它是红色的。 在 1 世纪，望远镜第一次将我们的目光拉近了它的表面，充满了迷人的图案和地貌（XNUMX）。 科学家最初将这与沸腾的火星文明联系在一起......

1. XNUMX世纪火星表面地图。

现在我们知道火星上没有通道或任何人造结构。 然而，最近有人提出，在 3,5 亿年前，这颗现在干燥、有毒的星球可能与地球一样适合居住 (2)。

三月 它是太阳之后的第四颗行星，仅次于地球。 它只是地球的一半多一点它的密度只有38%。 陆地的。 与地球相比，绕太阳转一圈需要更多时间，但它绕轴自转的速度大致相同。 这就是为什么 火星上的一年是 687 个地球日。火星上的一天只比地球上长 40 分钟。

尽管它的体积更小，但地球的陆地面积大约等于地球大陆的面积，这意味着，至少在理论上是这样。 不幸的是，这颗行星目前被主要由二氧化碳组成的稀薄大气层所包围，不太可能支持地球上的生命。

甲烷也定期出现在这个干燥世界的大气中，土壤中含有我们所知的对生命有毒的化学物质。 尽管 火星上有水，它被困在地球的极地冰盖中，并可能大量隐藏在火星表面之下。

2. 数十亿年前火星的假想外观

今天，当科学家们正在探索 火星表面 (3)，他们看到的结构无疑是长期流动的流体的产物——支流、河谷、盆地和三角洲。 观察表明，这个星球曾经可能有一个 覆盖其北半球的广阔海洋.

其他地方的熊景观 古代阵雨的痕迹，水库，河流穿过地面上的河床。 可能这颗行星也笼罩在浓密的大气层中，这使得水在火星的温度和压力下保持液态。 在过去的某个时候，这个星球现在应该经历了一场戏剧性的转变，一个曾经很像地球的世界变成了我们今天探索的干涸荒地。 科学家们想知道发生了什么？ 这些水流去了哪里，火星大气发生了什么变化？

目前。 也许这将在未来几年内改变。 美国宇航局希望第一批人类将在 30 年代登陆火星。 我们已经谈论这样的时间表大约十年了。 中国人正在猜测类似的计划，但不太具体。 在开始这些雄心勃勃的计划之前，让我们先回顾一下人类探索火星半个世纪的历程。

超过一半的任务失败了

向火星发送宇宙飞船 难，登陆这颗星球更是难上加难。 稀薄的火星大气使进入地表成为一项巨大的挑战。 大约 60%。 在几十年的行星探索历史中，着陆尝试一直没有成功。

到目前为止，已有六个航天机构成功到达火星——美国宇航局、俄罗斯航天局和苏联的前辈、欧洲航天局（ESA）、印度空间研究组织（ISRO）、中国机构，不仅托管了轨道器，而且成功着陆并发射了火星车，探索了祝融中殿的表面，最后，带着探测器“Amal”（“希望”）探索了阿拉伯联合酋长国航天局。

自 60 年代以来，已有数十艘宇宙飞船被送往火星。 首先 排 火星探测 轰炸了苏联。 该任务包括第一次有意通过和硬（撞击）着陆（Mars，1962）。

第一次成功环绕火星 发生在 1965 年 4 月，使用 NASA 的水手 XNUMX 号探测器。 2 年 XNUMX 月 i 三月3 然而，在 1971 年，第一个带有火星车的火星车坠毁，并与 三月3 它一到达地面就破裂了。

由美国宇航局于 1975 年发射的维京号探测器包括 两个轨道器，每个都有一个在 1976 年成功软着陆的着陆器。 他们还在火星土壤上进行了生物实验，寻找生命迹象，但结果尚无定论。

美国国家航空航天局扩展 使用另一对 Mariner 6 和 7 探头的 Mariner 程序. 它们被放置在下一个装载窗口，并于 1969 年到达地球。 在下一个装载窗口期间，Mariner 再次失去了其中一对探测器。

水手9的 作为历史上第一艘宇宙飞船成功进入火星轨道。 除其他外，他发现沙尘暴正在地球上肆虐。 他的照片首次提供了更详细的证据，证明液态水可能曾经存在于地球表面。 基于这些研究，还发现该地区名为 没什么奥林匹克 是最高的山峰（更准确地说，是一座火山），导致其重新归类为奥林匹斯山。

还有更多的失败。 例如，苏联探测器火卫一 1 和火卫一 2 于 1988 年被送往火星，以研究火星及其两个卫星，特别关注火卫一。 火卫一 在前往火星的途中失联。 火卫一尽管它成功拍摄了火星和火卫一，但它在两个着陆器撞击火卫一表面之前就坠毁了。

也失败了 美国轨道飞行器火星观察者任务 1993 年。 此后不久，在 1997 年，美国宇航局的另一个观测探测器火星全球勘测者号报告称进入了火星轨道。 这次任务取得了圆满成功，到 2001 年，整个地球都被绘制好了。

4. 在 NASA 工程师的参与下，Sojourner、Spirit、Opportunity 和 Curiosity 漫游车的真人大小重建。

1997 年还取得了重大突破，在阿瑞斯谷地区成功登陆并使用地面测量 Lasika NASA 旅居者 作为火星探路者任务的一部分。 除了科学目的， 火星探路者任务 它也是各种解决方案的概念验证，例如安全气囊着陆系统和自动避障，这些解决方案后来被用于随后的漫游车任务 (4)。 然而，在他们到达之前，在全球测量者和探路者成功之后不久，1998 年和 1999 年又出现了一波火星失败。

很不幸 日本希望号轨道飞行器任务以及 NASA 轨道飞行器 火星气候轨道器, 火星极地着陆器 我穿透了 深空2与各种失败。

欧洲航天局火星快车任务 (ESA) 于 2003 年到达火星。 船上有一架 Beagle 2 着陆器，该着陆器在一次着陆尝试中丢失，并于 2004 年 XNUMX 月失踪。 比格犬 2 于 2015 年 XNUMX 月由美国宇航局火星侦察轨道器 (MRO) 上的 HiRise 相机发现。 原来他安全着陆，但 他未能完全部署太阳能电池板和天线. 轨道火星快车 然而，他取得了重要的发现。 2004 年，他在地球大气中发现了甲烷，并在两年后对其进行了观测。 极星.

2004 年 XNUMX 月，两个 NASA 漫游车被命名为 塞尔维亚精神 (MER-A) 我 机会 （MER-B）降落在火星表面。 两者都远远超出了估计的火星时间表。 该计划最重要的科学成果之一是强有力的证据表明过去两个着陆点都存在液态水。 Rover Spirit (MER-A) 在 2010 年之前一直处于活动状态，当时它停止发送数据，因为它被困在沙丘中，无法重新定位以给电池充电。

然后凤凰 2008 年 2012 月降落在火星北极，并被证实有水冰。 三年后，火星科学实验室在好奇号火星车上发射升空，并于 XNUMX 年 XNUMX 月抵达火星表面。 我们在本期 MT 的另一篇文章中介绍了他任务中最重要的科学成果。

欧洲 ESA 和俄罗斯 Roscosmos 登陆火星的另一次失败尝试是 伦道尼克·夏帕雷利它与 ExoMars 微量气体轨道器断开连接。 该任务于 2016 年抵达火星。 然而，夏帕雷利在下降时，过早地打开了降落伞并坠毁到了水面。 然而，他在降落伞下降过程中提供了关键数据，因此该测试被认为是部分成功的。

两年后，另一个探测器降落在地球上，这次是静止的。 眼光谁进行了一项研究 确定了火星核心的直径. 洞察号测量显示，火星核心的直径在 1810 到 1850 公里之间。 这几乎是地球核心直径的一半，大约 3483 公里。 然而，与此同时，比一些估计显示的要多，这意味着火星核心比以前认为的要稀有。

洞察号探测器未能成功深入火星土壤。 已经在一月份，波兰-德国“鼹鼠”的使用被放弃了，即热探头，它应该深入地下以测量热能的流动。 鼹鼠遇到了很多摩擦，并没有沉入地下足够深。 探头也在监听 来自地球内部的地震波. 不幸的是，洞察号任务可能没有足够的时间来做出更多的发现。 灰尘聚集在设备的太阳能电池板上，这意味着 InSight 接收的电量更少。

近几十年来 地球轨道上的运动也系统性地增加了. 由美国国家航空航天局拥有 火星奥德赛 2001年进入火星轨道。 它的任务是使用光谱仪和成像设备来寻找过去或现在火星上水和火山活动的证据。

2006 年，美国宇航局的探测器抵达轨道。 火星侦察轨道器 (MRO)，这是一项为期两年的科学调查。 轨道器开始绘制火星地貌和天气图，为即将到来的着陆器任务寻找合适的着陆点。 MRO 在 2008 年拍摄了地球北极附近一系列活动雪崩的第一张照片。 MAVEN 轨道器于 2014 年抵达环绕红色星球的轨道。 该任务的目标主要是确定在此期间地球的大气和水是如何流失的。 年。

大约在同一时间，他的第一个火星轨道探测器， 火星轨道任务 （妈妈），也称为 曼加利亚人，印度空间研究组织（ISRO）的发射。 它于 2014 年 XNUMX 月进入轨道。 印度的 ISRO 已成为继苏联太空计划、NASA 和 ESA 之后第四个到达火星的航天机构。

5.中国全地形车竹中

火星俱乐部的另一个国家是阿拉伯联合酋长国。 属于他们 轨道器几乎 于 9 年 2021 月 XNUMX 日加入。 一天后，中国的探测器也做了同样的事情。 天文一号，搭载240公斤的祝融着陆器和漫游车（5），于2021年XNUMX月成功软着陆。

一名中国表面探索者加入了三艘目前在地球表面活跃和活跃的美国航天器。 拉齐科夫好奇号 i 毅力今年 XNUMX 月也成功登陆，还有 Insight。 如果你数数 巧妙的飞行无人机 由美国上一个任务单独发布，也就是目前在火星表面工作的人机五号。

八个轨道器也探索了这颗行星：火星奥德赛、火星快车、火星侦察轨道器、火星轨道器任务、MAVEN、ExoMars 微量气体轨道器（6）、天问一号轨道器和阿马尔。 到目前为止，还没有从火星发送过一个样本，1年起飞期间的火卫一（Phobos-Grunt）月球着陆方法是不成功的。

图 6 Exo Mars 轨道器的 CaSSIS 仪器拍摄的火星表面图像。

所有这些火星研究“基础设施”继续为这个问题提供新的有趣数据。 红色星球. 最近，ExoMars 微量气体轨道器在火星大气中检测到了氯化氢。 结果发表在《科学进展》杂志上。 “释放氯气需要蒸汽，而水的副产品需要氢气来形成氯化氢。 这些化学过程中最重要的是水，”他解释说。 凯文·奥尔森 来自牛津大学，在新闻稿中。 据科学家称，水蒸气的存在支持了火星随着时间的推移正在失去大量水的理论。

由美国国家航空航天局拥有 火星侦察轨道器 他最近还注意到火星表面有一些奇怪的东西。 他用登机牌办理登机手续。 HiRise 相机 一个深坑（7），看起来像一个直径约180米的黑色黑点。 进一步的研究结果更令人惊讶。 原来，松散的沙子位于空腔的底部，并且朝一个方向落下。 科学家们现在正试图确定 深坑是否可以连接到快速流动的熔岩留下的地下隧道网络.

长期以来，科学家们一直怀疑可能会留下死火山 火星上的大型洞穴熔岩管. 这些系统可能被证明是未来部署火星基地的一个非常有前途的地方。

未来等待红色星球的是什么？

在该计划的框架内 ExoMars火星、欧空局和罗斯科斯莫斯计划在 2022 年派出罗莎琳德·富兰克林号火星车去寻找火星上过去或现在存在微生物的证据。 火星车应该交付的着陆器称为 Kazachok. 2022 年的同一窗口 火星轨道 加州大学伯克利分校的 EscaPADE（逃生和等离子加速与动力学研究人员）将在一项任务中使用两艘航天器飞行，旨在 结构研究, 组成, 挥发性 i 火星磁层动力学 欧拉兹 退出进程.

印度机构 ISRO 计划在 2024 年通过一项名为 火星轨道飞行器任务 2 （妈妈-2）。 有可能除了轨道器之外，印度还想派一辆火星车登陆并探索这个星球。

稍微不太具体的旅行建议包括芬兰-俄罗斯概念 三月气象网这涉及使用火星上的许多小型气象站来建立一个广泛的观测网络，以研究地球大气、物理学和气象学的结构。

火星咕噜 反过来，这也是俄罗斯的任务概念，旨在 将火星土壤样本运送到地球. ESA-NASA 团队开发了三个火星起飞和返回架构的概念，该架构使用漫游车存储小样本，使用火星攀登步骤将它们送入轨道，并使用轨道器在空中与它们进行通信。 火星并将它们送回地球。

太阳能电力驱动 可能允许一个起飞返回样本而不是三个。 日本机构 JAXA 也在研究一项名为 MELOS 漫游者的任务概念。 寻找生物特征 火星上存在的生命。

当然还有更多 载人任务项目. 美国太空探索被时任美国总统乔治·W·布什在2004年宣布的太空探索愿景中设定为长期目标。

28 年 2007 月 XNUMX 日美国宇航局局长 迈克尔·D。 格里芬 表示美国宇航局的目标是到 2037 年将人送上火星。 2015年XNUMX月，NASA发布了人类探索和殖民火星的官方计划。 它被称为火星之旅，当时由 MT 详细介绍。 它可能不再相关，因为它规定使用地球轨道上的国际空间站，而不是月球，以及作为中间阶段的月球站。 今天，有更多关于返回月球作为前往火星的方式的讨论。

他也出现在了路上 埃隆面具 和 SpaceX公司 他雄心勃勃，有时被认为是不切实际的火星殖民任务计划。 2017 年，SpaceX 宣布了到 2022 年的计划，随后在 2024 年再进行两次无人飞行和两次载人飞行。 星舰 必须具有至少 100 吨的负载能力。 作为 Starship 开发计划的一部分，几款 Starship 原型机已经成功测试，其中包括一次完全成功的着陆。

火星是迄今为止研究最多和已知的天体，仅次于或等于月球。 雄心勃勃的计划，直到殖民化，目前都是一个相当模糊的前景。 然而，可以肯定的是，来回运动 红色星球的表面 将在未来几年增长。