本文参加百家号#科学了不起#系列征文赛。在今年7月份，我们的首个火星探测器天问一号发射升空，至今已经在太空中飞行了近4个月时间，与我们地球的距离越来越远，离火星也越来越近了。截止至年11月17日，天问一号的飞行里程已经突破3亿公里，与地球的距离也达到万公里。按照计划，探测器将会在年2月抵达火星附近，在被火星引力捕获后进入火星轨道，然后先环绕火星飞行2-3个月，在年5月择机释放着陆器将火星车送上火星表面。在天问一号火星探测器“奔火”之际，我们的嫦娥五号月球探测器也已经在年11月24日发射升空，进入地月转移轨道，这是我们国家第一次在外星球无人取样返回地球的项目，也是时隔44年以来，我们人类再次从月球取样的飞行器，上一次月球取样已经是年的事情了。既然是要从月球表面取样，那必然要着陆到月球表面，而前文提到天问一号也将会实施着陆火星，那嫦娥五号探测器着陆月球的方式和天问一号着陆月球的方式是否相同？如果不相同，那有什么不同呢？在看它们的着陆方式之前，我们先看看这些探测器的构造。天问一号探测器由环绕器、着陆器和巡视器组成，总重量达到5吨左右；嫦娥五号探测器由着陆器、上升器、轨道器、返回器4部分组成。当天问一号准备实施着陆时，会释放着陆器将巡视器送上火星表面，而嫦娥五号在实施着陆时，会释放着陆器、上升器组合模块。减速方式可能会不同相信大家也知道，一般情况下，我们的飞船在登陆星球表面之前飞行速度非常快，所以在着陆阶段必须将飞行速度降至0，不然就会“硬着陆”。而在减速过程中，会受到很多因素的影响，如这个星球是否存在大气层等，如果有大气层，那就可以借助大气层进行减速，如果没有大气层，那就没法借助大气层减速，必须采用其他的方法。在不同的星球着陆，方式也会不相同，如登月的方式和登陆火星的方式就不大相同。由于月球没有大气层，显然是不可能使用伞降的方法来让探测器降低速度了。未来让嫦娥五号探测器能够实现软着陆并从月球返回地球，科学家为探测器定做了2款3型发动机，其中轨道器安装1台N发动机，上升器安装1台N发动机，着陆器有1台牛变推力发动机。当着陆器、上升器组合模块在下降月球表面时，牛变推力发动机会为其提供反推力，让其慢慢地减速，最后稳稳地停在月球表面。和月球的情况不同，火星是有大气层的，虽然其大气密度仅为地球大气的1%左右，但是也会影响到着陆器的着陆。因此探测器在实施着陆火星时，一般会采用大气减速、降落伞减速，还会采用类似嫦娥五号那样的反推发动机进行减速，最后才停在火星表面。从方式来看，着陆月球的操作流程看起来可能会更加简单一些，因为只需反推发动机进行减速就可以，而在登陆火星时，还需要考虑到降落伞开启、反推发动机开启的时机。延迟问题的差异由于地球离月球比较近，平均距离仅为38万公里，所以我们从地球发出的信号大约需要1秒多就可以被探测器接收到，虽然有1秒多钟的延迟，也算是接近实时测控，能够实时了解探测器的实际情况。而火星离地球的距离就非常遥远，最近距离也超过万公里，最远更是达到4亿公里，从地球发出的信号需要很长时间才能到达火星，不可能实现实时测控。再加上火星有大气层，探测器在火星大气中减速时，会有近8分钟的“黑障”，通讯会出现中断，这样的情况和飞船返回地球大气层时是一样的。所以，火星着陆器在着陆到火星的过程中，完全靠探测器自主完成一系列的动作，当着陆器实现着陆以后，地面指挥中心可能还得过一会才知道是否成功。除此之外，还有很多一些差异，毕竟登陆外星球有很多细节问题，这些细节问题都可能会完全不相同。不管是在有大气层的星球登陆，还是在没有大气层的星球登陆，我们国家的经验都很丰富了，如此前我们已经有探测器实现了登月，飞船也多次从外太空进入地球大气层，最后经过降落伞、反推等方式返回地球。所以，我们相信嫦娥五号、天问一号项目都会顺利完成任务。一起期待吧！
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