明天，两个宇宙飞船将在经过近7个月的太空旅行后抵达火星，他们将试图完成两个独立的、不可思议的壮举。一个将把自己送入环绕这颗红色行星的轨道，而另一个则将降落在表面，希望是一块一块地。

在外火星任务的第一阶段迄今为止最大的时刻

这也许是迄今为止欧洲航天局和俄罗斯联邦航天局（Rosco**os）合资的ExoMars任务第一阶段最重要的时刻。星期天，两个飞行器——跟踪气体轨道器（TGO）和斯基亚帕雷利着陆器——彼此分离，为星期三的活动做准备。

ExoMars的主要目标是弄清楚火星上是否有生命，或者曾经有过生命。TGO将通过嗅出火星大气中的气体，试图从轨道上回答这个问题。它将寻找像甲烷这样的特殊化合物，甲烷在地球上通常是生物物质分解时产生的。它在火星周围的存在也可能表明火星表面有生命存在。研究人员长期以来一直在争论这颗红色行星周围是否存在这种气体，外火星任务希望最终平息这一争议。

当追踪气体轨道器进入火星轨道时的渲染(（欧空局）

至于斯基亚帕雷利，它的作用只是完好无损地着陆。它唯一的任务是证明欧空局和俄罗斯宇宙航空公司拥有必要的技术，可以将科学硬件安全地降落在火星上。这是“系外火星”任务下一阶段的关键所在，该任务将于2021年在这颗红色星球上着陆一艘重达680磅的探测器，探索火星表面，寻找生物生命迹象。同样的技术用于登陆斯基亚帕雷利也将用于登陆外火星探测器。

TGO将点燃它的主引擎，帮助飞船减速

明天，事情在美国东部时间上午9点后开始，TGO点燃了它的主引擎，帮助飞船减速。轨道飞行器将以每小时8700英里的速度运行，因此它需要踩下刹车，以便被火星的引力捕获。为此，该飞行器的引擎将燃烧两个半小时，使TGO进入一个高度椭圆的环绕火星轨道，需要四个火星日才能完成。如果由于某种原因发动机不能正常工作，轨道飞行器将直接飞过火星，它的任务也将失败。

当TGO的引擎继续燃烧时，斯基亚帕雷利将向火星靠近，并在美国东部时间上午10点42分左右开始下降。着陆器只有6分钟的时间来减速，以免撞上火星表面。这是一个巨大的挑战，因为斯基亚帕雷利将以大约75英里的高度进入地球大气层，以每小时13000英里的速度飞行。

但斯基亚帕雷利有能力处理下降。首先，它将自由下落三分半钟，因为火星大气将航天器的速度降低到每小时10500英里左右。着陆器有一个隔热罩，防止飞行器在进入大气层时燃烧——这个过程会产生大量强烈的热量。在离地面约6英里处，斯基亚帕雷利将展开降落伞，这将有助于将飞行器减速至每小时155英里。

光靠降落伞是不够的

在不到一英里的地方，斯基亚帕雷利将点燃一系列船载推进器约30秒，以进一步减速。这个额外的步骤是必要的，因为火星周围的空气密度约为地球大气密度的1/100，单靠降落伞是不够的。这些嵌入飞船外壳的微型发动机将使斯基亚帕雷利减速至每小时2.5英里。最终，它们将关闭，着陆器将下降到最后几英尺的表面。斯基亚帕雷利配备了一个“可压碎的结构”，旨在吸收最后的冲击力。

在整个着陆过程中，斯基亚帕雷利将向TGO发回数据。已经在环绕火星轨道运行的欧空局“火星快车”探测器也将记录整个事件，印度的30台射电望远镜阵列将接收到来自地球的着陆信号。一旦整个过程结束，其他轨道飞行器，如美国宇航局的火星侦察轨道飞行器，将获得更多的数据和斯基亚帕雷利拍摄的照片。所有这些数据都将告诉研究人员着陆器坠落火星的过程。

斯基亚帕雷利着陆器的效果图，着陆后(（欧空局）

一旦着陆结束，对斯基亚帕雷利来说就差不多了，因为它没有办法自己发电。仅仅在着陆后几天，斯基亚帕雷利就可能耗尽所有的车载电池，在它死之前向火星周围的轨道飞行器发送数据。

但是追踪气体轨道器的任务才刚刚开始。该轨道飞行器将在明年的大部分时间里减速并调整轨道，以接近火星。这是一个被称为空气制动的过程，它将使TGO进入一个更为圆形的轨道，距离火星表面250英里。然后在2018年3月，轨道飞行器将开始其科学观测——这一阶段将持续两年。

欧空局计划从美国东部时间明天上午9点开始对任务控制中心的所有重大事件进行实况转播。重新收听，看看“外火星”号飞船是否一切顺利。

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