嫦娥四号|“坟场”求生，“探火路”步步惊心……( 二 )
1975年 ， 首颗返回式卫星发射成功 ， 中国就此掌握卫星返回技术 。
到2006年 ， 中国共进行了24次返回式卫星的发射 ， 其中23颗顺利入轨 ， 22颗成功回收 。
2难关重重 ， 险中求胜
胜败乃航天人常事 。
火星更是堪称“探测器坟场”：
俄罗斯“火星96”（1996年）发射时发生爆炸；
日本“希望号”（1998年）入轨失败；
美国“火星极地着陆者”（1999年）着陆时坠毁；
英国“猎兔犬2号”（2003年）着陆后失踪……
1960年以来 ， 多个国家先后进行了44次火星探测项目 ， 其中完全成功19次 ， 成功概率仅为43% 。
可见 ， 火星探测绝非易事 。
其一 ， 探测器的发射时机十分宝贵 。
地球和火星在各自轨道上围绕太阳公转 ， 当日、地、火三者排成一线时（即“火星冲日”） ， 地火距离最近 。若在这时发射探测器 ， 不仅节省大量燃料 ， 还能缩短抵达时间 。因地火公转速度不一样 ， “火星冲日”大约26个月才发生一次 。
同时 ， 考虑到引力、风险和成本因素 ， 探测器到火星的最佳路线为1925年提出的“霍曼转移轨道”——探测器进入轨道几个月后会和火星自然相遇 。这样的时机也要26个月才会出现一次 。
如果没有把握好发射窗口期 ， 就只能再等两年 。
即使把握住窗口期 ， 地火最近距离也有5500万千米 ， 探测器需要长途跋涉10个多月 ， 历经发射入轨、地火转移、火星捕获、火星停泊及离轨着陆5个阶段才能到达火星 。
如此长时间的飞行 ， 对各技术环节都是严峻挑战 。有人这样比喻 ， “让火星探测器精准着陆 ， 相当于从巴黎击出一只高尔夫球 ， 落在东京的一个洞里 。”
其二 ， 想要成功探测火星 ， 至少要克服4道技术难关 。
*难关之一：发射
火箭的运载能力、入轨精度和可靠性是实现火星探测的重要前提 。
探测器的速度至少要达到第二宇宙速度(11.2千米/秒) ， 才可保证直接进入转移轨道 。否则就要消耗自身燃料实现加速 ， 既浪费时间 ， 又影响探测器寿命 。而且 ， 入轨制动时机、力度掌握稍有不准 ， 探测器就可能与火星错过或相撞 。
因此 ， 用以发射火星探测器的火箭推力必须足够大、足够精准 。
*难关之二：着陆
着陆是火星探测的最大难点 。探测器需要在7分钟内将时速从2万千米降低到0 ， 完成入轨、下降与着陆全过程 。
不同于月球着陆 ， 火星探测器着陆还有进入大气层和降落伞降速环节 。入轨时 ， 探测器切入点过近或过远 ， 就会掠过火星或坠毁 。进入火星大气层后 ， 探测器要自主准时开伞减速、切伞、抛底、悬停避障、关机 ， 稍有闪失就会失败 。
注：火星重力加速度约为地球的1/3 。
在人类现有的44 次火星探测中 ， 仅有9次安全度过这个“恐怖7分钟” 。
*难关之三：通信
因地火之间距离过远（是地月距离的1000多倍） ， 无线电信号单程传递需要22.3分钟 。再加上星体运动和宇宙噪声对信号稳定性的影响 ， 地火之间至少存在45分钟的信号延迟 ， 无法通过即时通信方式传递信息 。
这意味着 ， 探测器只能依靠研究人员提前输入的数据自主完成着陆 。期间 ， 探测器要在200多秒内完成超过1000个不同动作和指令 。
这对信号收发技术是个极大的挑战 。探测器需要装有高增益、高可靠通信设备 ， 地面也要有口径足够大的深空测控站 ， 才可避免探测器因通信故障而失踪 。
*难关之四：能源
火星上的沙尘暴很大 ， 其影响力是地球上12级台风的6倍 。狂风扬起的飞沙足以覆盖火星车的太阳能电池板 ， 使其无法正常工作 。
恶劣的探测环境对探测器的能源利用率提出更高要求 ， 需要通过增大太阳能电池板 ， 提升光电转换效率等方式 ， 提高能源系统功率质量比 。
3初征火星 ， “萤火”失利
进入21世纪 ， 火星探测迎来黄金时代 ， 美国、欧洲航天局相继成功发射火星探测器 。
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