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沙塵暴 挺過“恐怖9分鐘”，火星，中國祝融來啦！

太空的中國精彩，正紛至沓來。
撰稿 | 菲尼克斯
成功！北京時間今天（15日）7時18分，我國首部火星車“祝融號”著陸于火星烏托邦平原。這讓中國成為第三個在火星成功著陸的國家，實現(xiàn)了從地月系到行星際的跨越，國人自“天問一號”啟程以來將近10個月的期盼成為現(xiàn)實。
“恐怖時間”比預(yù)期的長？
【 沙塵暴|挺過“恐怖9分鐘”，火星，中國祝融來啦！】火星上首次有了中國人的印跡，要做到這點其實非常困難。火星素有“探測器墳場”之稱，之前各國發(fā)射的火星探測器有一半左右都登陸失敗。祝融號進入火星大氣層到著陸之前的這段時間，要面臨摩擦高溫、復(fù)雜地形、平穩(wěn)制動等多重考驗。而由于距地球太遠，通信至少有十幾分鐘的延時，這個過程不可能靠遠程控制，只能由探測器自主進行，地球上的人們能做的只有等待。
沙塵暴 挺過“恐怖9分鐘”，火星，中國祝融來啦！
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祝融號著陸火星模擬動畫。圖源：中國航天科技集團五院。
在《新民周刊》此前的報道中，專家都把這段時間稱為“恐怖7分鐘”，而今天祝融號經(jīng)歷的是“恐怖9分鐘”的考驗，為何時間變長了？原來，7分鐘的時間是按探測器進入火星軌道后直接著陸的情況計算的，那時的初速度更大，所需時間更短。天問一號是先“剎車入軌”再擇機分離著陸，已經(jīng)減速，進入火星大氣層時的初速度比較低，自然花的時間就更長。
無論多久，祝融號都扛住了！
天問一號的“繞”“落”都已成功完成，接下來就是“巡”了，也就是祝融號離開著陸器的導(dǎo)軌，在火星表面開動起來，進行科學(xué)探測。不過，它并不能馬上做到這些，還得先充充電。
祝融號依靠太陽能電池帆板產(chǎn)生的電能工作。火星距離太陽更遠，那里的太陽能密度僅為地球附近的四成左右，祝融號攜帶的4片巨大的“蝴蝶形”太陽能電池帆板，能確保足夠能量供應(yīng)，所需要的就是一些時間。
顯著影響太陽能收集效率甚至火星車壽命的，還有火星上不時刮起的沙塵暴。祝融號表面的涂層已經(jīng)賦予了它一定的防沙塵能力，但還無法扛過長時間的強力沙塵暴。
沙塵暴 挺過“恐怖9分鐘”，火星，中國祝融來啦！
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美國“好奇號”探測器于2018年6月拍攝的火星全球性大沙塵暴。圖源：NASA
好在，中國航天人已經(jīng)選好了時機。歷史數(shù)據(jù)顯示：祝融號著陸的火星北半球，在當(dāng)?shù)卮合钠陂g沙塵暴最為低發(fā)；特別是從春分到夏至這段時間的中間點開始，一直到再往后的幾個月里，人類從未觀測到沙塵暴的發(fā)生。
當(dāng)前，火星北半球的春分在2021年2月7日，夏至在2021年8月25日，春分到夏至的中間時間點，就是5月中下旬，也即祝融號著陸的日子。之后的幾個月里，它遇上沙塵暴的幾率是比較小的。
中國在火星上印出的第一道車轍，人們還要耐心再等等。
祝融號的滿滿“工作日程”
在火星上邁出第一步后，祝融號就要開始執(zhí)行科學(xué)探測任務(wù)，計劃要巡視90個火星日。通過攜帶的各種照相機拍照，是祝融號最核心的科學(xué)研究目標(biāo)之一。例如，導(dǎo)航地形相機可拍攝火星高清廣角大圖；多光譜相機可以詳細分析地形、地貌和地質(zhì)的具體情況，它獲取的巖石土壤光譜數(shù)據(jù)能幫助科學(xué)家研究火星表面演化的歷史和未來。
祝融號上的表面成分探測儀中包含微成像相機，能將砂石圖像放大到微米級；激光誘導(dǎo)擊穿光譜儀能在數(shù)米外用激光把巖石成分燒蝕成等離子體，利用有“遠程顯微鏡”之稱的短波紅外光譜顯微成像儀開展分析。
沙塵暴 挺過“恐怖9分鐘”，火星，中國祝融來啦！
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工作狀態(tài)中的祝融號效果圖。圖源：國家航天局。
祝融號還攜帶了兩個磁強計，負責(zé)探測火星表面的磁場強度。它的探測結(jié)果既能讓科學(xué)家獲取火星殼層剩磁的信息，也能與天問一號環(huán)繞器攜帶的磁強計探測結(jié)果結(jié)合，幫助科學(xué)家了解太陽風(fēng)與火星高層大氣、電離層的相互作用。它們也是首個火星表面可移動的磁場探測儀器。
同時，氣象探測儀不僅為祝融號自身服務(wù)；還能通過長期記錄火星的氣溫、氣壓、風(fēng)速、風(fēng)向等參數(shù)，豐富全人類的火星氣象數(shù)據(jù)庫，與已經(jīng)在當(dāng)?shù)氐钠渌綔y器一起，成為“火星氣象觀測網(wǎng)絡(luò)”的一員。
祝融號在火星表面工作時，天問一號的環(huán)繞器在它上空運行，作為它與地球之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹欣^站。
但環(huán)繞器的作用不只這些，它本身也是個綜合探測平臺，攜帶了7項儀器。環(huán)繞器飛行的橢圓軌道距離火星最近200多公里、最遠12000多公里，這些儀器能在多種軌道高度對火星進行整體性、全球性、綜合性的研究。環(huán)繞器計劃在軌對火星全球展開持續(xù)1個火星年（約2個地球年）的遙感探測。

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