中国登陆火星了吗(中国成功登陆火星,竟有人说我们登陆火星不如美国却比印度浪费)

北京时间5月15日7时18分,我国自主发射的首个火星探测器——“天问一号”成功登陆火星,此次成功登陆不仅是是我国第一次便成功的火星着陆任务,也让中国成为继美国后第二个成功发射探测器登陆火星的国家。在天问一号登陆器内搭载的祝融号火星车在22日顺利驶下登陆器平台,正式踏上火星表面开始,也代表了我国首次火星探测、登陆活动取得阶段性成功。



就在国内外纷纷庆祝祝融号火星车成功登陆火星之际,网络上竟然出现了一些不好的声音,其中议论比较大的就是有人说,整个天问一号火星探测任务相比美国同时期发射的毅力号火星车能够不用环绕火星轨道,直接降落在火星表面相比,我们的天问一号还需要在火星轨道上绕飞几个月,同时祝融号火星车无论是重量还是功能相比毅力号还存在不少差距,但是天问一号算上其发射载具长征五号运载火箭在内,整个天问一号项目投资至少在5亿美元左右,这个价格虽然相比美国毅力号火星探测器高达27亿美元相比少了很多,但是相比印度早在2013年发射的曼加里安号号火星探测器整个发射成本只有7400万美元相比,我们的天问一号火星发射成本高得太多,是不是存在巨大浪费等声音,在天问一号成功登陆火星后,成为了网络上对于天问一号最大的贬义。



首先来解释一下,我们的天问一号和美国的毅力号发射成本具体都包括哪些?美国的毅力号火星探测器虽然是此前发射的好奇号火星探测器的备份,但是其整体上相比好奇号火星探测器仍然有很大不同之处,比如其火星车重量相比好奇号的900千克提升到了1.1吨,而且毅力号火星车所搭载的很多设备都是全新研发生产的,所以整个毅力号火星车的造价就不低于5亿美元,再算上为了将这么重的火星车平稳地降落在火星表面,毅力号火星探测器采用了空中吊车方案,这种方案虽然能够满足更大重量的火星探测器降落需求,但是着陆器所采用的变推力发动机和利用火星表面微弱的大气层实现减速等,都是一笔不小的开支。而且毅力号火星探测器多次推迟发射也是造成其发射成本从最初15亿美元上涨到27美元的原因之一。





而我们的天问一号虽然相比同时期发射的毅力号火星探测器整体上存在一定差距,但是要知道毅力号火星探测器已经是美国发射的第14个火星探测器了,美国早在上世纪70年代就开始了火星探测任务,所以其在火星探测的实力和经验上,肯定要比我们丰富的多。毕竟天问一号是我国真正意义上首个依靠自身力量,第一次发射火星探测器、第一次就实现火星表面软着陆的国家。而且火星探测和嫦娥探月工程一样属于一个系统性的航天工程,探测器只是整个系统性工程中最耀眼的一部分,但不是整个航天工程的全部。


比如要想发射火星探测器对火星进行实地探测,首先要建立一套完整的深空测控网络,毕竟火星距离地球最近5500万千米左右,最远距离达到了4亿千米,如此遥远距离,测控天线功率必须足够大才能收到探测器返回的信号,并且向其发射测控信号。所以在天问一号发射之前,我国就耗费巨资分别在天津的武清、新疆的喀什、黑龙江的佳木斯阿根廷的内乌肯等全球不同地区建立了一套能够覆盖全部方向的深空探测网络。而这些全新的开始都需要我国投入巨额的研发和建造资金来实现。



其次再从整个天问一号火星探测器来说,其主要包括环绕器、着陆器和火星车三部分组成,其中环绕器除了要将火星车和登陆器从地球轨道转移到火星轨道外,还承担了在整个绕火轨道运行期间利用自身搭载的中高分辨率相机、雷达、光谱分析仪、磁强计、粒子分析仪等共计7大载荷,对包括火星大气层、火星轨道、火星表面地形、土壤地下冰等未知的事物进行一一探测。按照此前嫦娥三号探测器研发投入大概1.2亿美元计算的话,由于天问一号的环绕器无论是从平台的工程能力还是科学探测能力、航天载荷等方面都要比嫦娥三号更加复杂来说,天问一号光是环绕器就价值至少1.8亿美元左右。


其次相比嫦娥三号的着陆器不光承担了玉兔号月球车的降落月球表面能力外,还承担着科学探测任务和为了保障月夜生存下所采用的同位素核电池技术所带来的高成本,天问一号的着陆器仅承担了降落火星表面职责,所以其造价要比嫦娥三号的登陆器便宜;但是天问一号上搭载的祝融号火星车无论是载荷、还是搭载各种科学探测设备都要比玉兔号更为复杂,所以天问一号搭载的祝融号火星车却要比玉兔号月球车贵得多。



综合对比的话,天问一号登陆器+祝融号火星车的实际研发成本至少不会低于嫦娥三号的登陆器和玉兔号月球车的研发投入,就算是保守估计的话,其投入也不会低于1.5亿美元,毕竟从微薄的火星大气层穿过,所采用的超轻质烧蚀放热材料和超音速减速伞的研发和测试成本就不低,而这些成本都要算在整个火星探测投入中去,再算上长征五号至少9000万美元的发射成本和建立深空测控网络至少0.6亿美元在内,最终整个天问一号火星探测任务相加最低不会低于5亿美元。





当然印度早在2013年发射的“曼加里安”号火星探测器投入成本只有7400万美元也是有原因的,首先曼加里安号火星探测器直接使用了美国提供的深空测控网络,为其整个奔向火星轨道的轨道控制、变轨操作和后续绕火运行期间提供全套测控帮扶,这样对于印度而言既不需要单独出资建设一套完整的深空探测网络,更是节省了大笔投入资金和加速了火星探测进程。


其次相比重量高达5吨的天问一号火星探测器而言,印度发射的曼加里安号火星探测器全重也只有1吨出头,而且只是一枚能够绕火星轨道运行的环绕器,并不具备登陆火星的能力,所以其研发难度和研发成本势必要更为便宜一点。更值得一提的是,发射曼加里安号火星探测器的PSLV-XL C25极轨卫星运载火箭近地轨道载荷只有3.8吨,这就使得曼加里安号火星探测器根本无法依靠火箭的推力直接到达底或转移轨道,只能先进入近地轨道后,依靠探测器自身的推力不断变轨,最终一步步转移到地火转移轨道,并最终进入火星轨道。所以重量本身就不大的曼加里安号火星探测器虽然全重超过了1吨,但是内部85%是燃料,使得其内部有效载荷仅有15千克,能够搭载的科学设备不光种类少,自身探测能力更是有限。




而印度曼加里安号火星探测器实际上是在2011年我国联合俄罗斯发射我国首个火星探测器“萤火一号”失败后,印度为了抢夺亚洲第一个火星探测头衔而发射的一颗蜓蜓点水式火星探测器,其主要目的是为了争夺头衔,所以直接使用了美国提供的深空测控网,曼加里安号火星探测器具不具备强大的火星探测能力更不重要,只要能够顺利抵达火星轨道,让印度坐稳亚洲第一个实现火星探测头衔即可,那么一个套用成熟的卫星平台,成熟的火箭,最少的载荷、极低的人工成本、不用额外建设深空测控网络、也不需要具备火星探测能力,只要能够飞到火星轨道的火星探测器,整个研发成本只要7400万美元也就不足为怪了。



总结来说的话,其实天问一号火星探测任务总投入成本只有5亿美元已经是非常划算的了,毕竟这么少的资金投入下,我们顺利完成了从零到一的火星轨道进入、火星表面软着陆、火星车驶上火星地表、建立起属于我国的深空测控网络等一系列宏大航天科研任务,简单来说的话,天问一号的性价比可要比此前的嫦娥探月工程高得多,毕竟天问一号一次性完成了嫦娥一号到嫦娥三号的流程,但是在探测距离更远、测控难度更大的前提下,花费成本却差不多,而这一切的背后不仅使得我国深空探测更上一层台阶,更使得我国深空探测已成体系般向纵深突破并根植于强大国力之中。

中国登陆火星

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