火星车与着陆器

基本数据
| 首批成功的着陆器 | 海盗1号和2号,1976年 |
|---|---|
| 第一辆火星车 | 旅居者号,1997年 |
| 寿命最长的火星车 | 机遇号,2004–2018年,行驶约45千米 |
| 在役NASA火星车(截至2026年) | 好奇号(2012年起)和毅力号(2021年起) |
| 首次在其他行星上动力飞行 | 机智号直升机,2021年,共飞行72次 |
| 中国的火星车 | 祝融号,2021年着陆,2022年起休眠 |
| 着陆方式 | 降落伞、火箭、气囊或空中吊车 |
| 火星采样返回 | NASA与欧洲航天局的计划截至2026年未获资金 |
要点
- 自1976年以来,机器人着陆器和火星车一直在探索火星,截至2026年仍有两辆NASA火星车在工作。
- 勇气号和机遇号找到了液态水曾经浸润火星表面的明确迹象。
- 好奇号表明,盖尔撞击坑曾有一个湖泊,具备生命可以利用的化学条件。
- 毅力号在杰泽罗撞击坑采集岩石样本,机智号完成了在其他行星上的首次动力飞行。
- 截至2026年,NASA与欧洲航天局把这些样本带回地球的联合计划已失去资金。
为什么要派机器人去火星
火星是离我们最近、最像地球的行星,它曾经有河流、湖泊和更厚的大气层。这使它成为太阳系中寻找过去生命迹象的最佳地点。
在火星着陆很难。那里的大气太稀薄,无法让航天器完全减速,却又厚到足以把它烧毁。任务需要用隔热罩、降落伞和火箭,而信号传到地球需要约3到22分钟,所以每次着陆都是自动完成的。
最早的访客
NASA的海盗1号和2号于1976年着陆,传回了第一批来自火星表面的长期照片和天气报告。它们的实验在土壤中寻找微生物,但结果并不确定。
1997年,火星探路者号靠气囊弹跳着陆,并释放了旅居者号,一辆大小与微波炉差不多的火星车。它总共只行驶了约100米,却证明了轮式机器人可以探索另一颗行星。后来的着陆器,如2008年的凤凰号,在北极附近的土壤下发现了水冰;洞察号在2018到2022年间记录了1300多次火震。
勇气号与机遇号
孪生火星车勇气号和机遇号于2004年1月分别降落在火星的两侧。它们原计划各自工作约90天。
机遇号发现了被昵称为蓝莓的小圆颗粒,以及只能在水中形成的矿物,有力地证明了它的着陆点曾经是湿润的。勇气号发现了富含二氧化硅的土壤,很可能来自温泉。
勇气号在2009年陷入松软沙地,2010年失去联系。机遇号一直工作到2018年,一场席卷全球的沙尘暴覆盖了它的太阳能电池板;那时它已行驶约45千米,是当时地球以外车辆行驶的最远距离。
好奇号
好奇号是一辆汽车大小、由核电池供电的火星车,于2012年8月降落在盖尔撞击坑。它由一台火箭驱动的空中吊车用缆绳吊放到地面,这种方法此前从未尝试过。
它发现撞击坑里曾有一个长期存在的湖泊,湖水足够淡,岩石中也含有合适的化学成分,如果当时有微生物,是可以维持其生存的。它还探测到了有机分子,以及大气中令人费解的甲烷变化。
截至2026年,好奇号仍在攀登夏普山层层叠叠的山坡,一层一层地解读火星的气候历史。
毅力号与机智号
毅力号于2021年2月降落在杰泽罗撞击坑,那里曾是一个带有河流三角洲的古老湖泊。它的主要任务是寻找古代生命的迹象,并把有希望的岩芯密封在管中,以便将来可能带回地球。它已经装满了二十多根样本管。
2025年,NASA报告说,一块在2024年采样、被昵称为切亚瓦瀑布的岩石具有可能属于潜在生物特征的迹象,也就是生命可能留下的痕迹。科学家强调,非生命过程同样可以解释这些特征,只有在地球实验室中研究才能下定论。
毅力号携带了机智号,一架约1.8千克重的直升机。它在2021年4月完成了在其他行星上的首次有动力、可控飞行,共飞行72次,直到2024年1月因旋翼受损而结束任务。
中国的祝融号
2021年5月,中国的天问一号任务把一个轨道器、一个着陆器和祝融号火星车送到火星,使中国成为第二个在火星上操作火星车的国家。祝融号探索了北部广阔的乌托邦平原,它的雷达显示地下可能有被水塑造过的埋藏层。
2022年5月,祝融号为度过火星冬季进入休眠,此后没有再醒来,可能是因为灰尘覆盖了它的太阳能电池板。中国计划在本十年末前后实施自己的采样返回任务天问三号。
截至2026年的火星采样返回
火星采样返回是NASA和欧洲航天局的联合计划,目的是收集毅力号的样本管并把它们运回地球。它的成本估算大幅上升,2026年初,美国国会通过了一份不为其拨款的预算,实际上终结了原计划形式的这一项目。
截至2026年,样本仍密封在火星上,一部分存放在撞击坑底部的一个存储点,另一部分在火星车上。将来的任务仍有可能把它们取回。与此同时,你可以用肉眼看到火星本身,它是一个不闪烁的橙红色光点;在冲日前后,小望远镜就能看到它的极冠和暗色斑纹。