NASA称之为恐怖七分钟。这是航天器从接触到火星大气层顶端到完美地停留在火星表面的时间，或者是在穿越红色沙漠时被粉碎成碎片的灾难中结束任务的时间。
美国宇航局的“毅力”号火星车将如何登陆火星?
今晚，2月18日星期四，格林尼治时间晚上8点48分左右，美国宇航局的毅力探测器将尝试在火星耶泽罗陨石坑着陆。这是一系列大胆的事件。首先，当火星车进入火星上层大气层时，一个隔热罩将在一个大降落伞接管之前保护它并使其减速。
最后，一旦探测器上的雷达能够看到地面，减速火箭将在下降的最后一英里左右点火。
这将最终使它在月球表面上方盘旋，然后载有返回式火箭的“天空起重机”将把漫游者吊到地面。任务完成了，任务可以开始了。
2012年8月，美国国家航空航天局(NASA)的“好奇号”(Curiosity)漫游者进入盖尔陨石坑(Gale crater)的过程和技术是相同的。但当我们回顾火星登陆的历史时，每一次成功都伴随着一连串的失败。
火星着陆失败:什么宇宙飞船撞到了这颗红色星球?
在20世纪90年代，美国宇航局失去了火星气候轨道器和火星极地着陆器。第一个探测器在轨道插入操作过程中与火星距离过近，原因是软件在使用哪个单元时出现了臭名昭著的混乱。
程序的一些部分使用公制，而其他部分则遵循皇家标准。在火星极地着陆器的例子中，引擎关闭得太快，导致它坠入地面而不是着陆。
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欧洲航天局(European Space Agency)也遭遇了同样的厄运。2003年，“小猎犬2号”着陆器未能通过无线电返航。2015年，随后的调查显示，着陆器没有坠毁，而是成功地到达了地面，但没有正确部署，因此无法进行通信。
2016年，欧洲航天局的下一次尝试，斯夏帕瑞丽号进入、下降和着陆演示模块在其推进器复制了火星极地着陆器的错误后撞入表面，并过早关闭。
下降:一步一步来
曾经有一段时间，火星似乎很难到达，以至于工程师们常常拿“火星恶魔”开玩笑。“火星恶魔”是一种想象出来的生物，在他们接近这颗红色星球时破坏了他们的飞船。事实上，这个“恶魔”很可能是火星的大气层。
“在一颗行星上着陆的最大区别是‘它是否有大气层?’”保罗·费里说，他在2020年9月之前担任欧洲航天局任务运营负责人。
大气层可以让你使用隔热罩来消散高达90%的航天器速度，然后使用降落伞来进一步减速。对于一个有着厚厚的大气层的天体，比如地球或土星的卫星土卫六，这就足以让你轻轻地浮在表面。如果没有大气层，比如在月球上，你就必须完全依靠逆行火箭。
但火星是独一无二的。它有一个大气层，但只是一个脆弱的大气层，所以尽管你可以使用隔热罩和降落伞，你也必须使用减速火箭。这使得进入、下降和着陆成为一系列复杂的事件，所有这些事件都有可能出错。
费里说:“这就是为什么火星是最难着陆的地方之一，因为火星的大气层非常稀薄，这意味着你没有太多的帮助来减速。”
更困难的是，火星比月球大得多，所以你有一个更强的引力场，试图把你拉向毁灭。难怪NASA称其为恐怖的七分钟。
任务在身
为了给着陆增加更多的压力，坚持并不是一个独立的任务。伦敦帝国理工学院的桑吉夫·古普塔(Sanjeev Gupta)是月球车科学团队的一员，他说:“坚持不懈是实现这个惊人目标的第一步。”
这一目标是在21世纪30年代早期将原始火星岩石样本带回地球。为了开始这项任务，“毅力”被设计成选择岩石并将它们储存在火星表面的特殊容器中。接下来十年的一系列后续任务将收集并带回地球进行详细的实验室分析。
这项任务另一个令人兴奋的方面是，尽管“毅力”号没有携带任何在火星上寻找活细胞的东西，但它携带了一些工具，可以寻找过去生命的证据，因为它的耶泽罗陨石坑着陆点被认为曾经是一个古老的火星湖泊。
“我们将寻找所谓的生物特征。这些岩石特征可能是生命的标志，”古普塔说。
如果一切顺利，几年后，“毅力”将爬出Jezero，进入一个被认为是由极其古老的岩石组成的地区，这可能是40亿年前火星上最早形成的地壳。这在地质学上令人垂涎，因为这种古老的岩石在地球上非常罕见，所以发现行星形成新信息的可能性很大。
任务中有这么多的因素，可以肯定的是，对于那些参与任务的人来说，那七分钟的恐怖看起来会比平常更加痛苦。
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作者
斯图尔特·克拉克博士是一位天文学作家，拥有天体物理学博士学位。
