火星作为临近地球的行星,对它的探测一直是人类航天事业重要的一环。美国和苏联走在该领域的世界前列,但你可能想不到,亚洲首个成功探测火星的国家,不是中国和日本,而是印度。

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2013年,印度发射了曼加里安号火星探测器,成功入轨火星并向地球传回了清晰影像。从曼加里安号在2014年9月到达火星的那一刻算起,它已经环绕火星工作了六年半之久。超期服役足以证明它的性能,那作为亚洲第一台成功探测火星的探测器,它背后都有着怎样的研发经历?和我国的天问一号相比又如何呢?

1998年,日本迈出了亚洲国家探测火星的第一步,他们发射了希望号火星探测器,可惜却因为变轨飞行过程出错,而导致任务失败。而我国是亚洲第二个尝试探测火星的国家,2011年,我国搭乘俄罗斯的“福博斯-土壤”号火星探测器,发射了自己的萤火一号。但俄罗斯从苏联时代开始就屡次探火失败,这次也是变轨失败,直接坠毁了。于是,亚洲第一的名头就落到了印度头上。

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火星探测器想要成功到达火星,搭载它的火箭至关重要。根据火箭的性能,探测器有两种发射的形式。因为印度火箭的实力并未领先于世界,他们选择让火箭只把探测器发射到环绕地球的停泊轨道,之后都只能靠探测器自己多次消耗燃料来实现加速变轨,最终进入地火转移轨道。而我国的天问一号则不同,我国火箭的推力足够,探测器直接被发射到地火转移轨道上,相较于前一种方式,探测器可以省下许多燃料用作近火制动、火星变轨和轨道维持。

而印度能成功发射曼加里安号探测器,光靠他们自己可不行,还离不开美国的支持。火星探测建立在深空测控的基础上,因为火星探测器需要一直与地球保持通讯,在地球上的不同区域都需要设置大型地面站或测控船来保持联络。而美国NASA的深空测控网络是世界上最为完备和先进的,其覆盖范围包括比火星更遥远的冥王星。

所以,曼加里安号的自主化程度并不高。而我国的天问一号,靠的是自己建立的深空测控网络,在这一点上,印度虽然拿了个亚洲第一,但也输得彻底。我国在萤火一号的失败之后,花费大量心血建成了深空测控网络,其中的地面站包括国内的喀什站、佳木斯站和阿根廷的内乌肯站等。再加上远望测控船的辅助,天问一号完全实现了自主探测。

那自主化程度比不过,曼加里安号既然能做到超期服役,它的性能也不差吧?事实上,曼加里安号整体也就和一台冰箱差不多大,它只搭载了5台仪器,包括红外成像仪TIS、甲烷探测仪MSM和彩色相机MCC等。MCC相机和单反差不多重,分辨率20米。而我国的天问一号搭载了13台仪器,光是相机就有高分辨率、中分辨率和多光谱这三种,高分辨率相机在265公里高度上的彩色分辨率2米,全色分辨率只有0.5米,仅次于美国MRO相机的0.3米,但我国相机的视场角要更大。除去相机,还有火星磁强计、次表层雷达、火星表面成分探测仪、表面磁场探测仪等多种设备。相比之下,天问一号搭载的仪器不仅种类繁多,性能也比曼加里安号的更为优异。

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但其实,曼加里安号有一个优势,就是它的成本特别便宜。美国的毅力号花了27亿美元,我国的天问一号也是上亿美元起步,但印度却只花了7400万美元就造出了曼加里安号,这样的花费只能说是中美的零头。那印度是怎么做到把成本控制在这么低的水平呢?除了搭载仪器很少这一因素,印度的人工成本也要比中美低得多。

所以说,曼加里安号也并非处处被天问一号碾压,毕竟便宜也算个优点。不过从综合性能来看,相信天问一号也能做到超期服役,为我国的航天探火事业做出自己的贡献。