火星是一个非常有趣而神秘的地方，但是它实际上是太阳系中最难参观的地方之一，尤其是如果你想带很多行李的话。因为那颗行星已经成为了许多失败任务的墓地。

随着我们的野心越来越大，我们的足迹将踏上太空，走上火星。但是你可能不知道成功地在火星表面着陆是非常非常困难的！我们知道的火星任务大部分是成功的，但是还有一半其实鲜为人知，因为它们是失败的，据数据统计目前只有53%的火星任务成功！

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那么登陆火星的困难具体表现在哪里你真的了解吗？慢慢道来。

登陆火星面临着许多挑战，包括缺乏保护性的磁层和较低的表面重力。但其中最大的一个是它稀薄的二氧化碳大气层。

如果你没有穿宇航服站在火星表面，你会冻死，并因缺氧而窒息，但你可以感受到相当于不到1%的地球上大气压力。事实证明，这种稀薄的大气层使得将有效载荷安全降落到这颗红色星球的表面变得异常困难。

发射条件

从历史上的发射数据看，从地球到火星的任务是在特定的飞行条件形成时从地球发射的，这种飞行条件就是当地球和火星距离较近时，才适合发射飞行任务，这些任务遵循的是星际转移轨道，其设计目的要么是最快到达那里，要么是用最少的燃料。比如ExoMars于2016年发射，InSight（洞察号）将于2018年发射，而火星2020探测器将于2020年发射。

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着陆难度

不仅发射的条件苛刻，当宇宙飞船进入火星大气层时，它的速度是每小时数万公里。它必须以某种方式失去所有的速度，然后轻轻地降落在这颗红色行星的表面。

在地球上，你可以利用厚厚的地球大气层来减缓你的下降速度，用隔热板来降低你的速度。比如航天飞机的瓦片被设计用来吸收重返大气层时的热量，可以让重77吨的轨道飞行器从2.8万公里/小时降到了零。类似的技术也可以用在金星或土卫六上，因为它们的大气层很厚。

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没有任何大气层的月球也相对容易着陆。没有任何大气层，就不需要隔热罩，你只需要用推进力来减慢你的轨道并在表面着陆。只要你携带足够的推进剂，你就能坚持到着陆。

然后我们再回到火星，一艘宇宙飞船以每小时2万多公里的速度飞入稀薄的大气层，你可以想象那种难度。

传统上，这种着陆任务开始时是用一个空壳来降低航天器的速度。史上最重的火星任务是“好奇号”，重达1公吨。当它进入火星大气层时，它的速度是5.9千米/秒，即22000千米/小时。

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好奇号拥有史上最大的火星空壳，直径4.5米。这个巨大的空壳倾斜成一个角度，使飞船在撞击火星稀薄的大气层时能够有效地机动调节，使得它能够在一个特定的着陆区域着陆。在大约火星表面131公里的高度，飞船将开始发射推进器，以便在接近火星表面时完美地调整轨道。

在穿越稀薄大气层的80秒内，好奇号隔热罩上的温度上升到了2100摄氏度。为了不熔化，隔热罩使用了一种特殊的材料，称为酚醛浸渍碳烧蚀剂，简称PICA。顺便说一下，SpaceX的龙太空舱使用的是同样的材料。

一旦它的速度降低到2.2马赫以下，飞船就部署了有史以来最大的火星任务降落伞——16米宽。这个降落伞可以产生29000公斤的拉力，使它减速得更快。悬挂线是由Technora和Kevlar制成的，这是我们所知道的最坚固和最耐热的材料。

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随后好奇号扔掉了降落伞，使用火箭发动机来减慢下降速度。当探测器离火星足够近时，“好奇号”动用了一台空中起重机，轻轻地将探测器降落到火星表面。

几个月前，美国宇航局的工程师们庆祝了先进的超音速降落伞充气研究实验(ASPIRE)的成功测试。这是用于2020年火星漫游者任务的降落伞。随后他们把由尼龙、Technora和凯夫拉尔等先进复合材料制成的降落伞放在探空火箭上，发射到37公里的高空，模拟宇宙飞船到达火星时的状况。

结果降落伞在不到一秒的时间内打开，完全充气，承受了3.2万公斤的力。如果你当时在飞机上，你会感受到3.6倍于系着安全带以每小时100公里的速度撞到墙上的力量。换句话说，人要是遇到这种情况，直接灰飞烟灭。

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美国宇航局一直在尝试不同的想法，以便在火星上着陆更重的有效载荷，比如3吨。一种想法被称为低密度超音速减速机，简称LDSD。这个想法是使用一个更大的空气动力减速器，当飞船进入火星重力时，它会像充气城堡一样围绕飞船膨胀。

2015年，美国国家航空和宇宙航行局(NASA)实际测试了这项技术，将一辆原型飞行器搭载在气球上，飞到36公里的高空。随后，运载火箭发射了固体火箭，将其带到55公里的高空。

在火箭升空时，它将超音速充气空气动力减速器充气至直径6米，然后将速度降至2.4马赫。不幸的是，它的降落伞没有正确打开，所以它坠入了太平洋。

但是没有经历失败，就不会获得完美的成功，随着科技的进步，我们总有一天会看到3吨重的宇宙飞船降落在火星表面。

下一个扩大火星着陆规模的想法是使用更多的推进力。理论上，你只需要携带更多的燃料，在到达火星时发射火箭，就可以抵消掉所有的速度。当然，问题是，你必须携带更多的质量燃料来减速，这样的话你实际上可以降落在火星表面的质量就越少。

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太空探索技术公司的飞船预计将采用推进式着陆，将100吨的重量降落到火星表面。因为它走的是一条更直接、更快的路线，这艘星际飞船将以每秒8.5公里的速度撞击火星大气层，然后利用空气动力减慢其进入速度。这样的方法通过上层大气几次来释放速度。事实上，这是轨道飞行器去火星的方法。但是这种降落方法的缺点的花费时间较长，飞船上的乘客需要花费数周的时间来减速进入火星轨道，然后再穿过大气层下降。

事实上，火星任务就是在不断的尝试中取得成功，我相信在未来，我们一定能见到人类登陆火星的那一天！