本文来自微信民众号：极客公园（ID：geekpark），作者：沈知涵、宋德胜，标题图来自东方IC

此时此刻，约莫七千万千米以外，在那颗锈赤色的星球上，代价25亿美圆，人类历史上最伟大的一辆“车”自着陆火星最先，不休不止地事情了2388个火星日。对地球上NASA的科学家而言，这是2453个旦夕。

这辆16年前最先研发，8年前发射升空脱离地球的火星探测车，在本日看来，无论是机械工程照样外星探讨的范畴，它依然是人类历史上的一个顶峰。然则，真正让猎奇号成为一个“奇观”的，是它方才进入火星大气层时的那次难以想象的“花式下降”。

火星上的猎奇号（泉源：NASA）

一辆伟大的“车”

自1996年以来，“猎奇号”是NASA第四台胜利上岸火星的探测车，在此之前的三台分别是1997年探路者项目的“索杰纳号”，2004年着陆的“勇气号”和“时机号”。

“索杰纳号”或许只要一个烤箱巨细，“勇气号”和“时机号”和割草机差不多大，相比之下，比后二者大了两倍、重了五倍的“猎奇号”不仅是NASA有史以来最重大、最庞杂的火星车，它更是一辆真正的“车”。

猎奇号的首要义务就是探讨严寒、枯燥和瘠薄的火星是不是曾经有支持性命存活的迹象。为了完成义务，NASA的科学家们给猎奇号装上了形形色色的庞杂探测仪器，包孕能钻孔的机械臂，取样剖析的X射线分光仪，用于导航、避险、化学用处等等的种种专业摄像机，和对矿物、水分子和其他化学元素举行剖析的种种剖析仪等等。

满负荷的“猎奇号”分量达到了整整一吨，加上比先辈翻番的尺寸，猎奇号如安在火星上平安着陆，成为了项目最难的一环。

没法之下，卖力“猎奇号”的NASA“火星科学试验室”项目将愿望将寄托在了喷气推动试验室（Jet Propulsion Laboratory，JPL）身上。

试验室里的猎奇号（泉源：Flickr）

不克不及够完成的义务

喷气推动试验室是由NASA资助，隶属于加州理工学院的太空探讨科研机构，在历史上接办了包孕卡西尼号和伽利略号在内的多个无人太空探测义务的开辟和治理。

JPL负担了猎奇号项目的EDL阶段（进入-下降-着陆）。为火星探测车谋划一个从进入大气层到终究着陆的体系，是喷气推动试验室的看家本事，但即使云云，猎奇号的项目难度照样让喷气推动试验室的顶级火箭科学家们以为头痛不已。

EDL 小组起首想到了勇气号和时机号的气囊计划，经由历程将火星车支配在气囊中减缓冲击力。但火星大气的密度只要地球的 1%，只靠大气磨擦和下降伞不足以平安下降。关于猎奇号来讲，气囊撞击火星地表会对机械内部的敏感仪器发生损伤，另外，在原本就重大的机身上再加一个气囊，无疑会增添更多的分量，进而增添发射本钱。

因而 JPL 又想到了 2007 年凤凰号的三脚式着陆体系，不外想要支持猎奇号这个庞然大物，三角式着陆体系也未必稳固。猎奇号须要搭载更大的火箭，能够会在着陆中形成陨石坑，为火星车着陆后带来难题。

以往的着陆体式格局原本就存在着肯定的风险，在发射猎奇号之前，人类 41 项火星义务中只要 15 项义务取得了胜利。不到一半的胜利率让火星探测成为了一个似乎天主掷骰子一样高风险的义务，某种程度上，对明白这超高的着陆失败率的火箭科学家们而言，上岸火星本就是一件听其天然的事。

最不克不及够被反对的计划

总有人不肯听其天然。

束手无策之际，猎奇号首席机械工程师、卖力EDL阶段的亚当·施特尔茨纳（Adam Steltzner）内心很清晰，他和团队正在阅历着谁人所谓的“思想暗室”（dark room）。

在2003年的“火星探测漫游者”项目中，施特尔茨纳阅历过一样的无望，他和团队在处理气囊问题上步履维艰。回想起来，他说本身是在阅历一个思索的无望时代，“最难过的一件事就是不知道现在是黎明前的阴郁照样真正阴郁的最先”。

经手项目有数，屡次从这类“思想暗室”中走出的履历通知施特尔茨纳，在真正的立异之前，“暗室”总会到来，“暗室”会让科学家和研讨员们以为无望，以为项目难认为继，但他们本身不克不及摒弃。“怯夫有一千种死法”，在回忆这些年阅历的一切时，施特尔茨纳引用了莎士比亚的名言。

2003年，施特尔茨纳和他的团队思想风暴了三天，构想出“天空起重机”（sky crane）的原型，一个经由历程大气磨擦、下降伞、减速火箭和几根尼龙绳构成的着陆计划。

这是一个从未在航天义务中使用过的着陆计划。在进入火星大气后，火星探测车前后依托大气磨擦和下降伞完成第一阶段的减速，随后开启减速火箭“天空起重机”，应用火箭助推完成全部火星车和助推器的悬停，最后用一根20米长的缆绳，一点点将伸出了六个轮子的猎奇号“安置”在火星地表上预设的着陆所在，稳固着陆后，“天空起重机”飞往平安间隔以外撞向地表。

施特尔茨纳为这个计划以为高兴，这是对现在已有计划的一次伟大打破，在现在的情况下，他认为这是最不克不及够被否认的计划。

“无邪和狂妄让我们认为所有人都邑赞同我们的计划，然则事实上不是如许的。”施特尔茨纳说道。“天空起重机”的计划传到了事先NASA局长迈克尔·格里芬的耳朵里，从不会干预干与细节的宇航局局长破天荒地将施特尔茨纳等人叫到华盛顿向NASA各个中间代表诠释这个从未在航天义务中实行的着陆计划。

早先在格里芬看来，有过胜利履历的气囊计划都比天空起重机更加适宜。不外，在施特尔茨纳的对峙和说服下，格里芬作出了让步，“我以为这个计划太猖獗了。但或许，它是可行的，这类猖獗，或许是适可而止的。”

一年多以后，EDL小组在此基础上实验多种触地逻辑，“天空起重机”的看法逐步获得EDL内部和外部专家考核委员会的经由历程，计划由此正式启用。

猎奇号下降模仿图（泉源：Wikimedia）

危险七分钟

2011年11月26日，猎奇号从肯尼迪航天中间动身。八个月，阅历了5.6亿千米的遨游飞翔路程后，猎奇号迎来了最症结的节点。

2012年8月6日，喷气推动试验室全员挤在实行义务的“作战室”里，EDL小组监控着每一次数据的传入，全部 EDL 阶段也就是猎奇号从大气层降到火星外面须要7分钟，在这7分钟内，猎奇号须要把时速从21000千米下降到0，每个霎时的行动都由凌驾50万行的计算机代码决议，地面的控制中间没法供应任何资助。对这群天下最顶尖的科学家而言，这是他们十年来勤奋考证的一刻，要末功成名就，要末声名狼藉，对冒险启用了“天空起重机”计划的施特尔茨纳而言，尤其云云。

在 EDL 内部，他们把这段时刻称为“危险 7 分钟”（Seven Minutes of Horror）。

监控屏上赓续有数据传来。紧接着语音体系内赓续有人说，“能够已着陆胜利”……“火星车惯性丈量单位稳固”……“延续吸收到来自火星天线的超高频无线电信号”……“确认着陆”。

全部房间沸腾了。

一分钟重温猎奇号的“花式下降”历程（视频截取自JPL试验室模仿视频）

猎奇号终究顺遂以0.6m/s的“温文”速率下降在火星盖尔撞击坑内的伊奥利亚沼，它的现实着陆点间隔预定陆所在仅仅相差 2.4 千米，完成了有史以来最准确的着陆。

在美国宇航局（NASA）宣布的一段记载片中，猎奇号EDL项目卖力人施特尔茨纳在片头中说道，“当人们看到它的时刻，他们以为这太猖獗了。这是很天然的回响反映。有时刻我们看它，都邑以为猖獗”。

亚当·施特尔茨纳在喷气推动试验室的简报会上演示猎奇号的下降计划（泉源：Wikimedia）

在这两千多个昼夜，近七年对未知天下的探讨中，NASA科学家们和猎奇号火星探测车一同，阅历了最后着陆时的惊悸，研讨打破时的狂喜，沙暴中停机待命的没法，和挺过沙暴、“返岗事情”后的自满。两千多个日昼夜夜曩昔，猎奇号仍然在不休地事情着。凭着核能动力源的供应，本来只支配了23个月事情计划的猎奇号能够继承在火星上延续事情55年。或许比及人类上岸火星的那一天，我们还能够见到一般运作的猎奇号。

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