中国错过了大航海时代,不会再错过宇宙星辰
【军武次位面】:大D
中国人的“火星时代”已经来临
2020年7月23日12时41分,海南文昌发射场,在火光簇拥下,重达800多吨的长征五号遥四运载火箭,搭载着中国“天问一号”火星探测器,飞向太空。
就此拉开中国行星探测的大幕。
▲这张图军武菌看了几十遍,实在太美了
1
目标,火星!
在美国电影《火星救援》中,一段有关中国的情节曾引起热议:
为了解救出困在火星上的美国宇航员马克,美国航空航天局倾尽全力造出来一艘火箭,却因为疏忽导致发射过程中爆炸了。
最终中国航天局慷慨提供的助推器成为关键,帮助美国宇航员重返地球。
▲电影中庆祝成功的中国航天工作者们
中国拯救美国,很酷是不是?
但小说原著里,却有个电影没有说的细节:这个助推器实际上花费了中国人四年的心血。
当它从地球发射前去营救美国宇航员时,中国科研人员没有像电影里那样喝彩,因为他们牺牲的是自己的火星梦想。
而这一切换来的,是美国的一个承诺:下次火星任务中,将带上中国一个名额。
这个“美国大佬提携小弟”的经典桥段,才是美国人的心声:火星,这颗大小仅为地球六分之一左右的红色星球,你中国人想靠自己上去就是做梦。
何其耻辱,却让人无力反驳。
毕竟当年美国的探测器已经在火星的土壤上自由探索时,我们就连其大气层都没有到过。
这次的“天问一号”,是中国在历史上离“火星梦”最近的一次。
大约每隔两年左右,地球将与火星交会,两行星之间距离将达到最近。
在这一时刻前后,从地球上发射火箭,将获得一次进入火星轨道的最佳时机,以更少的燃料、更短的时间以及更加低廉的成本探索火星。
2020年,就是最近的一次火星探测窗口期,错过了这次,中国将要再等两年。
早在几年前,就有很多国家和地区已经宣布在今年进行火星探测。
包括美国NASA的“毅力号”、欧洲和俄罗斯合作的“ExoMars 2020”(已放弃)以及阿联酋的“希望号”,隐隐呈现出一副多国竞赛的场面。
▲长征五号遥四运载火箭
而作为中国官方认可的首次火星探测任务,“天问一号”在中国航天事业布局中,意义极其重大。
一方面,它是中国对过去十几年中国深空探测领域空白的查缺补漏,另一方面,它清晰标明了中国未来航天的主攻方向之一,那就是以火星作为起点的系列行星探索。
如果“天问一号”成功着陆,那将意味着中国,将正式从“月球时代”跨入“火星时代”,一段属于我们的火星时代。
2
火星,探测器的坟场
从东方红1号升空、载人航天飞行多次取得成功、部署北斗卫星导航系统……中国70多年的航天史,实现一次又一次的伟大突破。
从0到1,走到今天这步实在太不容易,在许多国人眼里,中国怎么都已经算得上一个航天强国。
但事实上,在深空探测领域,尤其是在比月球更远的行星,比如火星探测进程方面,中国已经被其他国家抛在身后。
说起来你可能不信,从未失败、第一次开展火星探测任务就取得成功的国家是印度,也是唯一的一个,说是“开挂”一点也不为过。
2014年,随着“曼加里安”(MOM)火星探测器成功进入火星轨道,印度成为了亚洲第一个成功进行火星探测的国家(仅仅是进入轨道,并未登陆火星)。
在它之前成功的还有前苏联(俄罗斯)、美国、欧洲,唯独没有中国。
再看中国,如果非要用一句话来形容中国的火星探测历史的话,那就是“靠谁不如靠自己!”
2011年,“萤火一号”,真正意义上的中国第一颗火星探测器起飞,却坐在隔壁俄罗斯的“天顶号”火箭里搭顺风车,按照计划,它将会经历10-11个月的飞行后,与俄罗斯探测器分离进入火星轨道探测。
结果火箭发射后变轨失败,坠毁在太平洋里。
▲当时的“萤火一号”宣传图
中国第一颗火星探测器以失败告终,这也是历史上唯一的一次失败。此后的几年里,中国火星探测进程陷入了集体沉默,再没有新动作传出。
这还真不能怪中国,不仅仅是中国,失败几乎占据所有国家火星探测历史的半壁江山,从1961年至今,人类一共才进行了44次火星探测活动,这其中22次都失败了,成功率只有一半。迄今为止只有美国和前苏联成功登陆火星。
因此,在业界,火星也被大家冠上为“探测器坟场”的称号。
火星探测真有这么难?
如果拿宇宙探测当做游戏的话,火星就像是主角经历重重战斗面临的第一个boss副本,而月球,就是给我们疯狂刷级的小兵。
▲当年玩魂斗罗也是很久才打过第一个boss
因此,月球上摔碎的探测器远比火星上的要多,毕竟人人都来刷兵练级、反复刷兵,被小兵干掉的自然也就多了。
月球当然不是普通的小兵,火星也不是普通的boss副本。
从距离来看,火星距离地球最远约4亿公里,最近也要约5600万公里,而地球与月亮距离仅约为38万公里,相差不止上百倍。
远距离的航程,不仅对发射、轨道等技术提出了更高要求,也让通信也成为了难题之一。
当地球与火星处于最远距离时,一条从地球发出的指令,需要等待20分钟左右,才能传输到火星探测器上,再等20分钟,地球上的人才能收到相应的反馈。
这意味着,如果真遇到紧急情况,等到指令到达,估计黄花菜都凉了。所以要么设定好程序,让探测器自动操控。要么就是提前几十分钟下达指令。无论哪一种,都有要万无一失,哪怕出现一个错误,都将前功尽弃。
而且距离越远,信号就会越弱,再加上宇宙中的噪声干扰,都对通讯提出了巨大挑战。
但这都还好,火星探测最大的难点在于着陆过程,也是当前探索火星难度最大、失败率最高的一个阶段。
在入轨、下降与着陆的过程中,探测器的时速需要从2万千米降低到零。这个过程持续7分钟,因此也被人们称为“恐怖7分钟”。
▲美国“好奇号”火星车降落火星过程,
自主完成了超过1000个动作
为了实现火星车软着陆,人们使出浑身解数,采用包括气动减速、降落伞减速和反推减速等多种减速手段。
这个过程中,每个环节都必须精准无误。其难度不亚于“在中国打一个高尔夫球落到美国白宫前的洞里”。
火星探测任务本身的高难度,就已经将绝大多数国家拒之门外。
3
后续发力的中国航天
除了火星探测任务本身所意味的困难,中国迟迟未能在该领域收获实质性成果,主要还是因为起步晚、投入相对较低。
早在上世纪60年代,苏联和美国太空竞赛时,超级大国们就开始了火星探测,更是舍得下本钱。
美国航空航天局(NASA)当年那是“举全国之力送人上月球”,预算的极限在1966年更是达到60亿美元,占当年美国联邦预算的4.41%之多。
随着苏联解体,美苏竞赛的落幕,美俄对于探索太空的热情逐渐冷却。
但那也是相对而言,2013年美国NASA预算依旧高达177亿美元。
对比下中国载人航天工程,也是中国当时第一大航天工程,自1992年实施以来到2013年神舟十号任务共花费约390亿人民币,年均不到20亿人民币。
在有限的预算里,中国每一笔开销都精打细算,花到实处。
以空间站的建设为例,前苏联进行了6次东方、2次上升、53次联盟任务和7个礼炮礼炮空间站后,才正式开建和平号空间站。
美国进行26次水星、10次双子座和1次天空实验计划,才和其他国家联手建立了国际空间站。
而中国,仅用了11次神舟飞船、1次天舟和2次天宫实验室任务,就完成了从零到建立大型空间站的跨越。
原本2011年发射,使用寿命仅两年的“天宫一号”,硬是让其超期服役,直到2016年才宣布终止数据连接。
俗话说,有钱能使鬼推磨,美国这么舍得砸,砸出个航天领域执牛耳者不奇怪。
而深空探测领域,咱目前确实落后于其他国家,这个是事实,没必要自欺欺人。
但国内某些媒体在未弄清事实的情况下,大笔一挥,印度航天整体实力就不明不白地赶超中国了。
这是置中国航天从业者们几十年来所取得成果于不顾,是对中国航天的彻底羞辱。
此前,中国航天工作重心基本放在了载人航天与空间站还有月球探测上。
“萤火一号”火星探测器,其意义更多是象征性的,象征中国开始尝试月球以外的深空探索了。
至于中国究竟有没有全力以赴,从“萤火一号”搭载的是俄罗斯的运载火箭就可见一斑。
那次发射失利,不是中国探测器不行,而是老毛的火箭不给力,但终究还是自己的问题。
反观印度,连月球都没探测过,就着急忙慌地探测火星,目的不言而喻,毕竟亚洲第一的头衔还是很香的。
而且在“曼加里安”的那次任务中,有一个机构实际上帮了大忙,那就是NASA,NASA慷慨地向印度提供其成熟的深空网服务。
深空网简单理解就是太阳系的“WiFi”,与深空探测器进行追踪、通讯等就全靠它了,有了它印度如有神助,这才一鼓作气让探测器成功在火星轨道运行。
按理说,印度如果真这么强能上火星,那上月球也应该是轻而易举吧,印度也这么想的。
结果呢,由其研发的无人探月器,“月船1号”、“月船2号”均以失败告终,都没刹住,一头栽到月球上,净往月球“倒垃圾”了。
▲网友恶搞“印度版”登月
与印度不同的是,中国没有所谓的支持,在航天技术合作开发方面,反而长期处于各国的包围和封锁中。
近几年,美国频繁针对中国高科技企业和机构,并采用实体清单等措施,试图对打压中国企业。
但实际上,美国对中国的科技封锁,从三十年前就已经开始了,主要的针对对象就包括了中国航天。
1999年,美国共和党人考克斯提交了《考克斯报告》,诬陷中国窃取美国导弹和空间应用技术,夸大中国威胁,鼓动加强对中国的高科技禁运。
▲美国反华政客考克斯
当由美国主导的国际空间站项目启动时,参与的国家足足有十几多个,但美国以空间站技术有军事用途为理由,偏偏拒绝中国参与。
讽刺的是,冷战期间美国最大的对手俄罗斯,却是国际空间站的核心成员。
中国发展航天不仅仅有来自美国的压力。
2003年欧洲启动伽利略卫星导航计划时,被认为是结束美国“独霸”局面的最有力挑战。
当时中国承诺投入2.3亿欧元的巨款,希望和欧洲联合发展“伽利略”系统。
然而欧洲却以安全为借口,将中国排除在伽利略计划核心圈之外,欧洲航天局甚至无耻到故意设置障碍来阻挡中国参与技术合作开发,只想要中国出钱就够了。
好嘛,又想要我的钱,又不让我参与技术,哪有这好事?再见您内!
正是来自其他国家的技术封锁,中国这才坚定不移地走上了自主研发的道路,一步一步摸索出来属于中国的航天之路。
4
中国人为什么一定要去火星?
在100多年前的殖民时期,列强们瓜分完大陆后又伸向南极,英国率先宣称,从南极点到南纬60°、西经20°~80°之间的领土,为英属南极领地。
随后,不断有国家对南极提出主权声明。新西兰1923年、法国1924年、挪威1929年、澳大利亚1933年、智利1940年、阿根廷1943年都提出了自己的南极领土主张。短短几十年,南极就已经被瓜分完了。
英国、阿根廷、智利的领土主张还互有重叠引起领土争议。特别是英国和阿根廷,双方都派海军参加争夺,拆掉对方的标志物,换上自己的。
▲已经被瓜分的南极(目前被冻结中)
中国绕月探测工程、嫦娥一号卫星系统总设计师叶培建院士曾说:“宇宙就是片海洋,月亮就是钓鱼岛,火星就是黄岩岛,我们现在能去我们不去,后人要怪我们。别人去了,别人占下来了,你再想去都去不了。”
美国在去年刚刚成立了太空军,是美军继陆海空、海陆战、海岸警卫队之后的第六个军种。而且据路透社报道,美国正在起草一份太空协议,组建一个太空板的“北约”,然后在月球上圈地,将我们排除在外。
地球是人类的摇篮,但人类不可能永远生活在摇篮中!
就像网友们今天疯传的:
中国错过了三次工业革命,不会再错过5G的质变。
中国错过了大航海时代,不会在错过宇宙星辰。
中国错过了许多的太过,今天的中国不会再缺席。
茫茫宇宙充满了未知,天问是最好的答案。
如果你问中国的未来征途是什么,那就看吧,中国人的征途是星辰大海!
▲一路顺风,“天问一号”
我们明年火星见!
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