2021年黑龙江中烟公司招聘科技知识：火星探测

1.为什么去火星

太阳系有八大行星，从内到外分别是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星。金星已被证实是一个常年表面温度超过460摄氏度、大气压是地球海平面90余倍的恶劣高温高压环境，空气中弥漫着各类有毒硫化物，几乎没有价值探测开发。火星是太阳系中与地球最为相似、距离第二近的行星。火星早期大气环境与地球十分相似，并且有液态水痕迹，这为可能存在生命提供了有力证据。了解火星及其上生命的起源和演化，有助于人类进一步认识太阳系的形成和演化，并估算地球及地球生命的未来变化趋势。火星与地球的相似性令不少科学家认为，可将火星改造成适合人类居住的第二家园。

2.火星概况

火星质量是地球的11%，体积是地球的15%，重力是地球的38%。火星自转周期为24小时37分，公转周期约687天。火星的轨道是偏心率为0.09的椭圆，地球轨道则接近正圆。地火距离最近是当太阳、地球、火星三者排成一线的时候，这叫做“火星冲日”，距离最小值在0.6亿公里左右。地火距离最远是当地球和火星分居太阳两边排成一线的时候，最大值在4亿公里左右。从地球的视角来看，每隔大约780天才能和火星最接近一次，这个时间又叫做会合周期，大约是26个月，即火星探测的窗口期。

3.火星探测难

1960年，苏联向火星发射了火星1A号探测器，它是人类探测火星的开端。1964年，美国成功发射水手4号火星探测器，它是历史上首个成功到达火星的探测器。从1960年的火星1A 号到2018年的洞察号，人类共进行了45次火星探测任务，包括环绕、登陆、巡视任务，其中成功和部分成功22次，成功率仅有50%左右。那么，火星探测为什么这么难呢?

探测器发射窗口少。每隔约26个月才有一次“火星探测窗口”。

测控和数传面临的困难大。距离遥远，信号弱，需要更大口径的天线来接收微弱的信号。

信号传输时延长。月球探测的单程通信为1.3秒左右，基本上可以达到实时通信。而火星探测的最远单程通信时间为22分钟，地面人员不能及时对探测器进行控制，因此对探测器的自主控制提出了更高的要求。

抵达火星难。探测器抵达火星附近之后，需要被火星引力捕获才能环绕火星运行。而火星质量小、引力影响范围小，所以探测器在进行近火制动之后需要准确进入环火轨道，稍有偏差就有可能与火星擦肩而过或是在火星大气中焚毁。

登陆火星是最难的。火星探测器登陆对于减速要求更高，我国的月球探测在距离月面15千米的高度开始减速，将速度从1.7千米/秒减速到0，而火星探测需要在100千米左右的高度从4.8千米/秒减速到0。火星探测器的信号从火星传到地球需要几十分钟，而探测器从运行轨道着陆到火星只需要7分钟，因此地面人员无法干预探测器的着陆过程，完全依靠探测器自身来控制选择。