祝融号涉及的物理知识

2021年5月15日，中国首辆火星车icon“祝融号”在环火轨道遨游数月后，终于从“天问一号”飞船中分离并下降，成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区，我国首次火星探测任务着陆火星取得圆满成功。这标志着我国首次火星探测任务取得了阶段性的重大成功！

“祝融号”从“天问一号”飞船分离、下降并成功着陆，看似并不复杂的动作，实则危机四伏。

“祝融号”着陆在极短的时间内穿越火星大气层icon，经历了“黑色9分钟”。这9分钟里，“祝融号”高速进入大气层，并与大气层产生摩擦，表面温度急剧升高在高热状态下，“祝融号”与大气层发生了复杂的物理化学反应。

关于为什么美国是7分钟，我们的祝融号是9分钟，主要是因为，祝融号采用了更大的超音速减速伞，这样可以有足够的时间在空中调整，另一方面，祝融号在空中有两次主动悬停避让美国的探测器则没有这两个过程。

在接近火星地面时，“祝融号”从4.8km/s的降落速度，在5分钟内减为460m/s，并在降落伞打开后减为不到100m/s，接着在大推力发动机的作用下在100m左右的高度时降为零，再靠四条着陆腿缓冲掉最后冲击力，最终让搭载6台科学仪器的火星车平稳落地。

由于从火星到地球的信号传输一个来回需要约20分钟，无法进行人工指令的干预，而着陆的机会短暂且唯一，着陆过程中也没法暂停任务。面对一系列复杂情况，“祝融号”依靠高度的智能化预判突发性事件，顺利完成了登陆任务。

着陆后的“祝融号”火星车将开展为期90个火星日icon（地球大约三个月）的科学探测任务，任务包括绘制火星形态和地质结构图、调查火星表面的土壤特征和水冰分布、分析火星表面的物质组成、测量电离层icon和火星地表气候及环境特征、探索火星的物理场（电磁场、引力场）和内部结构等。

火星上空气稀薄又寒冷、昼夜温差大，平均温度只有零下63摄氏度，如同地球上荒芜的戈壁滩环境，表面坑坑洼洼，还经常会发生沙尘暴等极端天气，条件十分恶劣。在接下来的探测工作中，摆在“祝融号”火星车面前的挑战，将十分艰巨。

火星探测项目是中国继载人航天工程、嫦娥工程之后又一个重大空间探索项目，也是我国首次开展的地外行星空间环境探测活动。