此前,我們國家的天問壹號還沒到達火星的時候就傳回了首張火星照片,當時天問壹號與火星的距離大約為220萬公裏,相對比較遠,所以可以看到火星的大致輪廓,在這壹張照片中我們也可以看到火星表面的阿茜達利亞平原、克律塞平原、子午高原、斯基亞帕雷利坑、水手谷等標誌性地貌。
阿聯酋的希望號火星探測器在進入環繞火星的軌道以後,在距離火星表面大約2.5萬公裏的太空中也拍攝到了首張火星照片。
現在NASA的毅力號火星車成功登陸到火星表面,也傳回了火星首張照片。和天問壹號火星探測器第壹張照片的情況相似,毅力號火星車的第壹張照片也是黑白的,看起來有點朦朧。由於毅力號火星車是在著陸到火星表面時拍攝到的火星照片,所以毅力號火星車首張火星照片中,我們可以看到火星表面的壹些細節。毫無疑問,毅力號看到的景象和之前好奇號火星車看到的景象是相似的,火星表面充滿了砂礫、碎石等。
如果看到毅力號火星探測器著陸的模擬畫面,大家可以看毅力號探測器在進入火星的過程中燃燒起來,就像壹個從天而降的“火球”。這些探測器從地球發射升空時為什麽不會燃燒,在進入火星時卻燃燒起來了呢?
當這些探測器從地球發射升空時,壹般都會安裝到火箭的頂端,還會有壹個整流罩包裹著,這個整流罩塗有隔熱材料,當火箭飛行到壹定高度時,才會打開整流罩將探測器等航天器釋放出來,所以探測器在發射升空時壹般不會被灼燒。
最重要的是,火箭在地面起飛前,速度為0,壹開始的氣動加熱效應為0,這時候顯然不會燃燒。隨著火箭發射升空後,速度越來越快,但它的高度也越來越高,在高空中大氣會越來越稀薄,當火箭飛行到幾十公裏時,速度壹般都還沒超過3公裏每秒,氣動加熱效應也不足以讓火箭的整流罩燃燒起來。當火箭進入到100公裏的外太空時,大氣密度非常低,氣動加熱效應可以忽略不計了。所以,這些飛行器在發射升空時壹般是不會燃燒起來的。
毅力號在著陸火星前的速度接近2萬公裏每小時,當探測器進入火星大氣層時,火星的空氣阻力也會讓火星的速度降下來,但是在高空中火星大氣密度非常低,所以探測器壹開始的減速效果不會很明顯,依舊以較快的速度繼續下降。隨著探測器不斷下降,大氣密度越來越高,這時候氣動加熱效應越來越明顯,探測器的溫度越來越高,可以達到1300 ,變成了壹個燃燒的“火球”。在這個過程中,探測器的速度會快速下降,氣動加熱效應慢慢減弱,最後停止燃燒。經過降落傘、反推發動機等多種減速方式後,火星車穩穩地停止火星表面。
現在我們的天問壹號探測器已經進入環繞火星的軌道,按照計劃,天問壹號探測器預計在5月左右擇機實施軟著陸,將火星車送上火星表面。到時候,天問壹號也將會經歷和毅力號相似的著陸過程。希望我們的火星車也順利開上火星表面,傳回火星表面的景象。