國(guó)國(guó)家航空航天局報(bào)道，其研制的最新火星科學(xué)實(shí)驗(yàn)室“好奇”號(hào)將于8月5日登陸火星表面，是否能成功登陸取決于高科技精密儀器和精確的計(jì)時(shí)。具體“好奇”號(hào)是如何登陸火星的，還是讓我們通過(guò)圖解來(lái)看看。

一．火星車(chē)經(jīng)過(guò)數(shù)個(gè)月的宇航飛行抵達(dá)火星軌道

在此之前，“好奇”號(hào)火星車(chē)花了八個(gè)多月的時(shí)間向這顆紅色的星球前進(jìn)，將于數(shù)天后降落的火星的蓋爾撞擊坑，探索撞擊坑中隆起的數(shù)千米高的山脈，尋找火星上支持生命存在的證據(jù)。

“好奇”號(hào)登陸火星通過(guò)一套非常復(fù)雜的機(jī)械程序，以下揭示整個(gè)登陸的工作流程：隨著“好奇”號(hào)火星科學(xué)實(shí)驗(yàn)室抵近火星軌道，火星車(chē)此時(shí)正完全處于著陸隔熱系統(tǒng)的包裹之中，在穿過(guò)火星大氣前，“好奇”號(hào)將進(jìn)入火星中部區(qū)域上方2188英里，即3522公里的位置。

二．搭載“好奇”號(hào)火星科學(xué)實(shí)驗(yàn)室的著陸艙

在進(jìn)入火星大氣層時(shí)，“好奇”號(hào)火星車(chē)將受到著陸隔熱系統(tǒng)的保護(hù)，著陸艙熱防護(hù)系統(tǒng)有兩個(gè)部分構(gòu)成，前端隔熱罩和后蓋組成，前者將面臨飛船穿過(guò)火星大氣層時(shí)所產(chǎn)生的高溫。該隔熱系統(tǒng)是探測(cè)火星的航天史上使用過(guò)最大的隔熱艙，跨度達(dá)到了14.8英尺，約為4.5米。圖中顯示的是火星科學(xué)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)入火星大氣時(shí)的情景。

三．著陸艙上的矢量控制發(fā)動(dòng)機(jī)

火星車(chē)的著陸動(dòng)作分為進(jìn)入火星大氣層、減速下降以及著陸三個(gè)階段，當(dāng)接觸到火星大氣時(shí)，將處于蓋爾撞擊坑上方81英里處，大約為131公里，最終火星車(chē)將按預(yù)設(shè)程序降落在撞擊坑的山脈旁邊。“好奇”號(hào)火星車(chē)配備了更加精確的導(dǎo)航系統(tǒng)，在進(jìn)入火星大氣層后將為火星車(chē)提供高精度的位置信息，比以往任何一個(gè)火星著陸探測(cè)器的精度都要高。根據(jù)美國(guó)國(guó)家航空航天局的官員稱(chēng)，著陸系統(tǒng)上的矢量發(fā)動(dòng)機(jī)將有助于火星車(chē)精確控制方向。


四．火星車(chē)隔熱系統(tǒng)將于火星大氣產(chǎn)生劇烈的摩擦

美國(guó)國(guó)家航空航天局“好奇”號(hào)火星科學(xué)實(shí)驗(yàn)室著陸器在進(jìn)入火星大氣、減速下降和著陸階段大約持續(xù)7分鐘，在此期間，著陸器的速度將從每小時(shí)1.32萬(wàn)英里，約為5900米每秒減速至零。圖中顯示的是受到火星大氣摩擦的飛船前端隔熱罩。

五．“好奇”號(hào)火星車(chē)配備了有史以來(lái)最大的行星登陸降落傘

“好奇”號(hào)火星科學(xué)實(shí)驗(yàn)室的研究人員為火星車(chē)著陸系統(tǒng)打造了有史以來(lái)最大的行星登陸降落傘，該降落傘由80根懸吊鋼線(xiàn)組成，長(zhǎng)度超過(guò)了165英尺，約為50米，跨度為51英尺，約為16米。可在火星大氣中2.2馬赫的速度降落時(shí)使用，產(chǎn)生6.5萬(wàn)磅的作用力，即2.95萬(wàn)千克的反作用力。超音速降落傘連接裝置位于著陸系統(tǒng)的頂端，當(dāng)前端熱屏蔽罩打開(kāi)拋棄之后，火星車(chē)開(kāi)啟測(cè)高雷達(dá)，確定自己的高度和速度。

六．彈射出隔熱系統(tǒng)前端防護(hù)罩后的情景

圖中顯示的火星車(chē)著陸系統(tǒng)已經(jīng)將前端摩擦隔熱罩拋棄，只剩下隔熱罩的后蓋，而超音速降落傘則連接到后艙上。由于火星車(chē)的質(zhì)量太大，無(wú)法使用傳統(tǒng)的安全氣囊進(jìn)行軟著陸，本次采用的新型降落系統(tǒng)將使用到“天空起重機(jī)”反推火箭并通過(guò)吊索把火星車(chē)降至地面。

七．測(cè)距雷達(dá)將為火星車(chē)提供精確的高度和速度信息

在火星車(chē)將隔熱系統(tǒng)前端防護(hù)罩拋棄之后，測(cè)距雷達(dá)開(kāi)始工作，通過(guò)位于火星軌道上的中繼飛船向地球傳回海拔高度和速度等信息。在最后的下降階段，將由一個(gè)被稱(chēng)為“天空起重機(jī)”的反推火箭為火星車(chē)減速，圖中顯示的是在“好奇”號(hào)火星車(chē)安全抵達(dá)地面前一分鐘，處于工作狀態(tài)的“天空起重機(jī)”。

八．火星車(chē)將通過(guò)吊臂電纜降至火星表面

由于“好奇”號(hào)火星車(chē)的重量太大，無(wú)法使用安全氣囊進(jìn)行著陸，所以需要通過(guò)非常規(guī)的方法完成登陸任務(wù)。科學(xué)家們?cè)O(shè)計(jì)了懸停在空中的吊臂將火星車(chē)緩慢降至火星表面。著陸系統(tǒng)連接到火星車(chē)的車(chē)輪上，以便于任務(wù)專(zhuān)家檢查這套系統(tǒng)，其設(shè)計(jì)壽命為兩年。

圖中可以清楚地看出“天空起重機(jī)”的工作原理，當(dāng)火星車(chē)啟動(dòng)火箭反推裝置時(shí)，通過(guò)八個(gè)矢量發(fā)動(dòng)機(jī)噴口控制火星車(chē)的姿態(tài)，在“天空起重機(jī)”與火星車(chē)之間有三條尼龍索連接著，為火星車(chē)提供電源、通訊等功能連接。連接索長(zhǎng)度達(dá)到了25英尺，約為7.5米，一旦火星車(chē)接觸火星表面，并被傳感器檢測(cè)到后將切斷連接，懸停式反推火箭將往一個(gè)方向飛走，離開(kāi)火星車(chē)的安全區(qū)域。

九．“好奇”號(hào)火星車(chē)接觸火星表面時(shí)連接電纜將被切斷

圖中顯示的是“好奇”號(hào)火星車(chē)抵達(dá)火星表面時(shí)的情景，但其仍然連接著懸停在上方的“天空起重機(jī)”。

十．“天空起重機(jī)”是火星登陸任務(wù)中獨(dú)一無(wú)二的降落方式

圖中描述了當(dāng)火星車(chē)接觸到火星表面時(shí)，連接電纜就會(huì)被立刻切斷，反推火箭將會(huì)飛離火星車(chē)，離開(kāi)安全距離之外。該著陸方法在目前登陸火星的探測(cè)器中是獨(dú)一無(wú)二的。