著陸火星——當(dāng)年一起吹過的牛，只有中國實(shí)現(xiàn)了
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全文共5800字，共分五大部分。謹(jǐn)以此文，向中國航天人致敬！向偉大的中國人民致敬！
（一）天問一號，火星探測史前所未有
（二）深空通信，保障探測器的生命線
（三）火星著陸，祝融號的恐怖九分鐘
（四）航天探索，為后代開辟自古以來
（五）終極浪漫，把一起吹過的牛實(shí)現(xiàn)
（一）天問一號，火星探測史前所未有
提心吊膽好幾天，終于可以高興啦——負(fù)責(zé)執(zhí)行中國第一次自主火星探測的天問一號，攜帶著祝融號火星車，成功在火星著陸。
為啥說提心吊膽，因?yàn)楹教旃こ瘫旧砭褪且豁?xiàng)高風(fēng)險(xiǎn)的活動(dòng)，而火星探測更是難上加難，到目前的成功率只有50%。
火星探測難度大，原因之一就是路程遠(yuǎn)。跟探月相比，月球距離地球只有一光秒多的距離（38萬公里），而且火星最近的時(shí)候，也有5500萬公里（最遠(yuǎn)4億公里）。
火星這么遠(yuǎn)，去一趟不容易。就好比打車，肯定是湊四個(gè)人最劃算。天問一號也是如此，能多帶點(diǎn)儀器就多帶點(diǎn)兒，性價(jià)比最高。
為了節(jié)省燃料，火星探測要選擇窗口期發(fā)射。由于地球和火星的公轉(zhuǎn)周期不同，兩個(gè)行星每26個(gè)月“相遇”一次。
當(dāng)?shù)厍蚋鹦恰跋嘤觥钡臅r(shí)候，太陽、地球、火星基本三點(diǎn)一線，這時(shí)地火距離最近，火星亮度達(dá)到最大，成為夜空最亮的仔，比織女星還亮十幾倍，這種天文現(xiàn)象叫火星沖日。
每隔26個(gè)月，地球跟火星相遇一次，太陽，地球，火星三點(diǎn)一線，這個(gè)擦肩而過叫做火星沖日。而這這之前兩三個(gè)月，是發(fā)射火星探測器的窗口期。
2020年10月14日就有一次火星沖日，下一次要等到2022年12月 8日。而在火星沖日前兩三個(gè)月，是發(fā)射火星探測器的窗口期（7月15~8月13日），最節(jié)省燃料。
也正因?yàn)槿绱耍@一次窗口期的站臺(tái)上，有四位客人準(zhǔn)備上車（四項(xiàng)火星發(fā)射任務(wù)），分別是中國、美國、歐盟和阿聯(lián)酋的探測器。
去一趟火星不容易，所以要在運(yùn)力允許的情況下，天問一號要盡量多帶一些行李。最后總算把行李箱塞滿了，一清點(diǎn)實(shí)驗(yàn)儀器多達(dá)13項(xiàng)。
天問一號總重高達(dá)5噸，是人類歷史上朝外太空（地球軌道以外）發(fā)射的最大載荷，而不久前抵達(dá)火星的美國毅力號探測器，總重是3.53噸。
天問一號，一次性要完成繞火星飛行、火星著陸、火星車巡視三項(xiàng)探測任務(wù)，這是在人類火星探測史上前所未有的。
哪怕是只實(shí)現(xiàn)了第一項(xiàng)，也就是實(shí)現(xiàn)繞火星飛行，已經(jīng)算是中國航天的歷史性突破，就值得開一瓶82年的牛欄山慶祝了。
然而天問一號不辱使命，今天成功著陸火星，成為繼美國之后第二個(gè)成功著陸火星的國家，也很快就會(huì)成為第二個(gè)在火星巡視的國家。
（二）深空通信，保障探測器的生命線
也有說第三個(gè)著陸火星的，1971年蘇聯(lián)的火星3號探測器也著落成功了，然而只工作了22秒便失去了聯(lián)系。這就凸顯了深空通信的極端重要性。
一旦斷了，天問一號失去了與地球的聯(lián)系且無法恢復(fù)，那么它就變成了太空垃圾。在茫茫宇宙，想保持時(shí)刻的聯(lián)系，難度可想而知。
打個(gè)比方，天問一號就是中國人向火星放出去的風(fēng)箏，風(fēng)箏往哪兒飛、飛多高、怎么飛，都需要一個(gè)測控系統(tǒng)來控制，這個(gè)測控系統(tǒng)，就好比風(fēng)箏的線，一刻也不能斷。
為了時(shí)刻測控天問一號，我國建立了一套深空通信系統(tǒng)，來掌握天問一號的行蹤，了解它的狀態(tài)，并時(shí)刻準(zhǔn)備給它下操作指令。
由于地球在不停地自傳和公轉(zhuǎn)，為了24小時(shí)不間斷，因此至少需要在全球建立3個(gè)深空測控站，既要考慮自轉(zhuǎn)，又要考慮南北半球，才能實(shí)現(xiàn)對全天域無死角覆蓋。
我國建立了三大深空測控站，其中有兩座在自己國土上。這兩座深空站一個(gè)盡量靠西，一座盡量靠東�？课鞯慕ㄔ诹丝κ�，靠東的建在了佳木斯樺南縣孟家崗鎮(zhèn)。
為了接受來自數(shù)億公里以外微弱的信號，天線的口徑按說是越大越好，但機(jī)械結(jié)構(gòu)的壓力也越來越大，口徑極限就是100米。
佳木斯深空測控站的口徑是66米，而喀什深空測控站天線由4個(gè)35米口徑的天線組成，等效于66米口徑的天線接受能力。
喀什和佳木斯的深空站，雖然相距五千多公里，但畢竟都在東半球和北半球，無法做到全天域測控，因此我國科學(xué)家最終在南半球和西半球的阿根廷，建了一座深空站。
這三座深空站，由西安衛(wèi)星測控中心管理，同時(shí)也接入了北京航天飛行控制中心，基本上實(shí)現(xiàn)了對太空無死角的覆蓋。
縱觀全球，目前只有中美歐三家組建了完整的深空網(wǎng)，蘇聯(lián)曾經(jīng)也有，然而1991年底它罵罵咧咧退出了群聊。
測控系統(tǒng)，傳輸?shù)氖俏恢谩顟B(tài)和指令，因此必須講究實(shí)時(shí)性和精準(zhǔn)性。但天問一號過去，是帶著科研任務(wù)去的，還需要傳輸大量的科學(xué)數(shù)據(jù)。
這些數(shù)據(jù)雖然量大，但是對時(shí)效性要求不是那么嚴(yán)格，電量不足的時(shí)候可以暫時(shí)不傳，傳錯(cuò)了大不了重傳，于是有另外一套深空通信系統(tǒng)——地面應(yīng)用系統(tǒng)。
由于傳輸?shù)氖强茖W(xué)數(shù)據(jù)，所以這個(gè)系統(tǒng)由中科院的國家天文臺(tái)負(fù)責(zé)，他們有四臺(tái)大口徑的射電望遠(yuǎn)鏡（大口徑天線）。
這四臺(tái)射電望遠(yuǎn)鏡分別是位于天津武清的70米口徑天線，位于北京密云的50米口徑天線和40米天線，位于昆明的40米天線。
其中位于天津武清的70米口徑天線，是亞洲最大的單口徑全可動(dòng)天線，簡直是給天問一號量身定做的，今年初才建成，是接受天問一號科學(xué)載荷數(shù)據(jù)主力。
此外，還有上海65米口徑的天馬射電望遠(yuǎn)鏡也作為備胎，作為地面數(shù)據(jù)接收站的補(bǔ)充。這是服務(wù)于天問一號火星探測的地面數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)。
地面上還好些，大不了把接受口徑做大，但是天問一號上就難了，因?yàn)橥ㄐ攀请p向的。你這邊喊再大聲，那邊是個(gè)聾子也不成。你這邊耳朵再靈敏，那邊是個(gè)啞巴也不行。
天問一號，受制于火箭的運(yùn)力，受制于火箭口徑，受制于電力供應(yīng)，只能把天線口徑做到2.5米，發(fā)射功率也小的可憐。
那邊聽力（接收能力）有限，只能提高地面天線的嗓門，也就是發(fā)射功率；那邊嗓門不大，只能把這邊耳朵做大（口徑）。
路上還好，到了火星以后還有難題。由于火星也在自轉(zhuǎn)，每天總有一半的時(shí)間背對太陽，因此一天有一半的時(shí)間沒法用太陽能電池，只能靠儲(chǔ)電。
還有一半時(shí)間背對地球，沒法直接聯(lián)系。還得考慮到火星上的沙塵對太陽能電池板發(fā)電效率的影響，這一切的一切，都制約著火星車的通信能力。
因此最終采用了中繼通信的方式，也就是讓天問一號的軌道艙當(dāng)二傳手，既節(jié)約了火星車的電力，也可以保證隨時(shí)可能跟地球保持聯(lián)系。
如果沒有通信能力，火星車上的儀器再先進(jìn)，也會(huì)成為火星上的垃圾。而通信保障，只是眾多環(huán)節(jié)中的普通一環(huán)……
（三）火星著陸，祝融號的恐怖九分鐘
除了通信，火星降落（著陸）也是一大難關(guān)。降落大約需要9分鐘，這9分鐘之內(nèi)，著陸艙的速度要從2萬公里每小時(shí)降到零，每一步都不容許有差錯(cuò)。
要想進(jìn)入火星的大氣層，角度太小則會(huì)發(fā)生打水漂而無法進(jìn)入，角度太大則會(huì)溫度過高而燒毀。
火星的空氣非常稀薄，地表的空氣也只是地球地表的1%。空氣稀薄則降落傘減速不夠，速度降到一定程度，還得甩掉防熱底，伸開緩沖腿，甩掉降落傘，用反推發(fā)動(dòng)機(jī)減速。
反推發(fā)動(dòng)機(jī)，在火星空氣中會(huì)產(chǎn)生不穩(wěn)定的羽流，加上飛行速度快，很容易失控翻跟頭，所以火星著陸難度比月球高出幾個(gè)數(shù)量級。
在離地還有600~800米時(shí)，著陸器還得懸停，觀察一下地面情況，選擇一塊合適的區(qū)域準(zhǔn)備著陸。在100米高度再次懸停，觀察地面情況。
不然一落下來，剛好掉坑、掉石頭縫就完蛋了，掉浮塵堆也不行，陷進(jìn)去出不來了。懸停還不能太久，燃料有限。
最關(guān)鍵的，這些過程要它自己分析判斷，最終做出決斷。因?yàn)闆]辦法跟地球人商量，電波一去一回得半個(gè)小時(shí)，人類根本無法遙控。
所以這個(gè)降落，被科學(xué)家稱之為恐怖9分鐘，失敗的概率相當(dāng)大。所以天問一號著陸艙著陸，央視沒有直播，有擔(dān)心失敗的因素。
正是因?yàn)樘y了，所以成功之后，祝融號火星車發(fā)回報(bào)捷信號，飛控中心一片歡騰，但是火星探測任務(wù)工程總設(shè)計(jì)師張榮橋卻哭了，他是喜極而泣。
張榮橋說：為了今天，10年前籌劃，千軍萬馬為之奮斗了6年，我們在發(fā)射場堅(jiān)守了110天，在北京航天飛行控制中心堅(jiān)持了202天完成火星環(huán)繞，之后到今天又堅(jiān)守了93天。
看著他花白的頭發(fā)，我鼻子也酸溜溜的。真是太不容易了，國家真的應(yīng)該設(shè)立一個(gè)基金，把明星偷稅漏稅的錢補(bǔ)到這個(gè)基金，用于提高廣大科技工作者的待遇。
著陸成功之后，祝融號火星車就該出場了。祝融號火星車身負(fù)重任，攜帶了六臺(tái)科學(xué)儀器，要完成五大科學(xué)目標(biāo)，分別是：
繪制火星形態(tài)和地質(zhì)結(jié)構(gòu)圖；調(diào)查火星表面的土壤特征和水冰分布；分析火星表面的物質(zhì)組成；測量電離層和火星地表氣候及環(huán)境特征；探索火星的電磁場、引力場和內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
（四）航天探索，為后代開辟自古以來
為什么要進(jìn)行火星探測，這個(gè)意義跟月球探測一樣，因?yàn)槲覀兊哪繕?biāo)是星辰大海。我們錯(cuò)過了大航海時(shí)代，不能再錯(cuò)過星辰大海。
西方社會(huì)步入近代文明，就是從大航海時(shí)代開始的，他們靠全球的殖民掠奪，實(shí)現(xiàn)了資本的原始積累，開啟了西強(qiáng)東弱的世界格局。
領(lǐng)先了世界幾千年的中國，也正是因?yàn)槊つ孔源�、閉關(guān)鎖國，錯(cuò)過了大航海時(shí)代，錯(cuò)過了科技革命，差點(diǎn)被西方列強(qiáng)豆剖瓜分。
中國繞月探測工程、嫦娥一號衛(wèi)星系統(tǒng)總指揮兼總設(shè)計(jì)師葉培建，曾經(jīng)這樣描述月球探測和火星探測的重要性，他說：
宇宙就是個(gè)海洋，月亮就是釣魚島，火星就是黃巖島，我們現(xiàn)在能去，我們不去，將來的后人要怪我們，別人去了，別人占下來了，你再想去都去不了，我就想想這一條理由就夠了。
事實(shí)也是如此，中華民族歷來是勇于探索未知世界的。前人們不斷地開疆?dāng)U土，才有我們底氣十足的自古以來。
從歷次科技革命來看，也都跟人類對未知世界充滿好奇心有關(guān)，牛頓好奇蘋果為什么從樹上掉下來，瓦特好奇蒸汽為什么能掀起來壺蓋，奧斯特偶然發(fā)現(xiàn)了磁針的偏轉(zhuǎn)……
正如張榮橋所說：對一個(gè)國家來講，我們必須通過這些重大的、前瞻性的科學(xué)探索活動(dòng)，來提升我們的技術(shù)，提升我們對未知世界的認(rèn)知。從國家角度來講，就是要提升國家的能力。
美國科技的長盛不衰的原因，就是一直堅(jiān)持很多重大的、前瞻性的科學(xué)探索活動(dòng)，也為美國培養(yǎng)和聚集了一大批科技人才，讓美國牢牢占據(jù)人類科技的至高點(diǎn)。
此外，航天事業(yè)本來就是人類歷史上最復(fù)雜的系統(tǒng)工程之一，它的發(fā)展取決于國家的綜合國力，反過來又推進(jìn)國家的科技發(fā)展。
航天系統(tǒng)需要極高的精度和可靠性，苛刻的要求，迫使我們主動(dòng)去尋找和發(fā)現(xiàn)新材料、去創(chuàng)新新工藝。
很多航天領(lǐng)域的發(fā)明，逐漸被用到了民用領(lǐng)域，探測月球地表特征的圖像技術(shù)被用于醫(yī)院的CT，圓珠筆、太陽鏡、緩沖氣囊、陀螺儀、多種食品干燥劑等都來自航天科技。
從人類長遠(yuǎn)利益角度，探索宇宙也很有意義。無論是從尋找新資源的角度，還是給地球找備胎的角度，人類都得想辦法走出地球。當(dāng)然，我們首先應(yīng)該保護(hù)好地球，也得節(jié)約資源。
火星，畢竟是離地球最近的行星之一，探索火星是我們了解宇宙的又一個(gè)窗口，也將會(huì)是人類探索深空的一個(gè)高空跳板。
中國正在致力于中華民族的偉大復(fù)興，順道構(gòu)建人類命運(yùn)共同體。中國作為一個(gè)有夢想的大國，有責(zé)任引領(lǐng)人類探索未知世界，尋找球外資源和地球備胎。
但需要注意的是，宇宙探索要堅(jiān)持進(jìn)行，要擴(kuò)大投入，但也要量力而行，因?yàn)檫@項(xiàng)活動(dòng)太燒錢了，風(fēng)險(xiǎn)還很大，切不可像蘇聯(lián)那樣過把癮就死。
（五）終極浪漫，把一起吹過的牛實(shí)現(xiàn)
所以把握好自己的分寸、把握住自己的節(jié)奏很重要。在這一點(diǎn)上，我是特別佩服中國航天人的，可以說一步一個(gè)腳印，把三步走玩出了花。
比如載人航天工程，1992年立項(xiàng)，就分為了大三步：第一步發(fā)射載人飛船；第二步實(shí)現(xiàn)出艙行走，發(fā)射空間實(shí)驗(yàn)室；第三步是建造空間站。
我國的嫦娥探月工程，2004年立項(xiàng)，也分為了三步走：第一步，無人月球探測；第二步，載人登月；第三步，建立月球基地。
其中第一步又可以分為三小步：第一小步，繞月飛行；第二小步，實(shí)現(xiàn)軟著陸；第三小步，實(shí)現(xiàn)采樣返回。
2005年，《科學(xué)發(fā)現(xiàn)報(bào)》上公布了中國的探月三步走，其中還有嚴(yán)格的時(shí)間表，3年內(nèi)實(shí)現(xiàn)第一步，6年內(nèi)實(shí)現(xiàn)第二步，2020年實(shí)現(xiàn)第三步。
看到了中國立下了雄心壯志，其他國家也摩拳擦掌，制訂了各自的探月計(jì)劃�！犊茖W(xué)發(fā)現(xiàn)報(bào)》的同一版面上，列著各國的月球探測計(jì)劃。
實(shí)際執(zhí)行情況如下：三年內(nèi)的2007年10月24日，嫦娥一號圓滿并超額完成第一步；又過了六年（2013年12月2日），嫦娥三號實(shí)現(xiàn)了軟著陸。
不過，第三步出現(xiàn)了偏差，因?yàn)殚L征五號火箭遇到了一點(diǎn)問題，耽誤了一點(diǎn)點(diǎn)進(jìn)度，但是2020年12月17日，嫦娥五號還是如期帶著月球樣品，返回了地球。
那其他各國呢？先說日本，2007年日本搶在嫦娥一號之前，發(fā)射月亮女神一號探測器，然后就沒有然后了，據(jù)說是經(jīng)費(fèi)和技術(shù)方面的原因，發(fā)射無限期推遲。
再說印度，印度2008年也發(fā)射了首次月球探測器——月船1號，2009年月船1號出現(xiàn)故障，通信中斷，與地球失去聯(lián)系，然后就沒有然后了。
美國原本計(jì)劃2015年重新登月，最遲不超過2020年。然而現(xiàn)在都2021年了，美國的登月計(jì)劃依然遙遙無期……
其實(shí)不只是探月計(jì)劃，載人航天也是如此。神舟一號發(fā)射后，日本、印度還有韓國等，都拿出了自己的PPT，然后就沒有然后了。
到了最后我們才發(fā)現(xiàn)，大家曾經(jīng)一起吹過的牛，只有中國實(shí)現(xiàn)了。我認(rèn)為，這就是中國人特有的浪漫。
為什么只有中國人能實(shí)現(xiàn)？我認(rèn)為歸根結(jié)底有三點(diǎn)原因，一是獨(dú)立自主，一個(gè)是民族精神動(dòng)力，一個(gè)是社會(huì)主義制度保證（黨的領(lǐng)導(dǎo)，集中力量辦大事）。
這三項(xiàng)，讓中國人有了超強(qiáng)的目標(biāo)規(guī)劃能力和戰(zhàn)略執(zhí)行能力。任何困難，通過任務(wù)分解，就變成了小困難，然后一以貫之，逐步去攻克。
事實(shí)證明，沒有獨(dú)立自主，夢想很難實(shí)現(xiàn)。比如導(dǎo)航系統(tǒng)，我們曾想搭歐盟的便車，結(jié)果錢交了人被踢出來了；還有可控核聚變，歐洲也是豬隊(duì)友，中國后來受不了選擇了單干；火星探測也不例外。
中國早就有火星探測的夢想，只可惜自家的火箭推力不夠，那咋辦？只能叫車，窮得叮當(dāng)響的俄羅斯搶到了單。
2007年6月正式跟俄羅斯簽署合作協(xié)議，用俄羅斯的大推力火箭，在2009年10月的窗口期發(fā)射中國的螢火一號火星探測器。
2009年初，中國如期完成了螢火一號的制造，然后在當(dāng)年4月送往俄羅斯的指定地點(diǎn)等待上車，結(jié)果一去才發(fā)現(xiàn)，俄羅斯那邊掉鏈子了。
我們原以為叫的是專車，可實(shí)際上來的是拼車。這火箭上還有另一位乘客——俄羅斯的福布斯·土壤火星探測器。
這個(gè)乘客遲到了，也就是福布斯·土壤火星探測器沒造好，只能等啊，結(jié)果一等就26個(gè)月，也就是發(fā)射日期推遲到了2011年11月9日。
研發(fā)的高精尖探測器，那都是有壽命的，螢火一號設(shè)計(jì)壽命也就兩年，錯(cuò)過這個(gè)窗口期，等于報(bào)廢了。但沒辦法，數(shù)億公里的路程，沒車怎么走。所以螢火一號又被拉回來了。
2011年11月9日，中國的螢火一號跟俄羅斯福布斯·土壤探測器一起拼車，搭乘俄羅斯的火箭從哈薩克斯坦的拜科努爾航天中心升空。
結(jié)果更坑的是，發(fā)射升空之后，某個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)失敗，未能脫離近地軌道，2012年1月16日，螢火一號跟俄羅斯福布斯·土壤一起墜入了太平洋。都怪這火箭不好聽——叫天頂2SB。
有了獨(dú)立自主，有了民族精神，有了制度優(yōu)勢，我相信各種卡脖子問題一定會(huì)被解決。正如主席所說的：中國人民有志氣有能力，一定能在不遠(yuǎn)的將來趕上和超過世界先進(jìn)水平。
最后用李德勝的話結(jié)尾：讓那些內(nèi)外的反動(dòng)派在我們面前發(fā)抖吧！讓他們?nèi)フf我們這也不行那也不行吧！中國人民的不屈不撓的努力，必將穩(wěn)步地達(dá)到自己的目的！
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北約智庫談未來聯(lián)合空天力量發(fā)展 