火星探測器在距離地球超過5500萬公里的火星表面運行,這是在一個陌生的外星球開展任務充滿很多未知的挑戰,比如說火星車在火星的表面行駛時可能會陷入沙丘或者撞到巖石,而導致火星車沒法動彈或者損壞,進而影響到火星車的實際使用。
所以一般情況下,很多火星探測器的設計壽命都不是很長,不過大多數火星探測器都能夠超預期運行,例如祝融號火星車設計壽命為3個月,但是它已經在火星表面運行了十多個月,目前仍在正常運行;例如NASA的機智號火星直升機的設計壽命是在30個火星日內完成幾次飛行任務就結束使命,但是它已經在火星表面運行了差不多1年時間,飛行次數也遠超預期,它已經正常飛行了26次。
機智號火星直升機作為人類第一架在外星球起飛的旋翼飛行器,它的功能其實并不是很多,畢竟火星的大氣極其稀薄,只有地球大氣密度的1%,為了讓機智號直升機能夠順利在火星表面完成飛行任務,機智號直升機的旋翼比較長,同時旋翼的轉速也相當快,轉速遠超在地球飛行的直升機。
除此之外,機智號直升機的質量也需要嚴格控制,所以機智號直升機搭載的設備很有限,功能不多。不過這并不影響直升機直升機從低空對火星的景象進行抵近拍攝。與火星車相比,機智號直升機能夠快速飛到火星車沒法抵達的一些區域進行拍攝;與軌道探測器相比,機智號火星直升機可以更靠近目的地進行觀測,能夠獲得更清晰的畫面。
總的來說,雖然火星直升機的功能不多,但有一些優勢是火星車或者軌道器沒法比擬的。
在飛行的過程中,機智號火星直升機會用搭載的相機對周圍進行拍攝,有時候會拍到毅力號火星車,有時候會拍到直升機飛行時留在地面的影子,有時候也會對一些引人矚目的地形地貌拍照,有時候畫面中的景象可能會引發我們「胡思亂想」,讓人猜測是否與火星的生物有關。
因為火星與地球一樣都處于太陽系的宜居地帶,兩者都存在非常多相似之處,比如說地球的自轉周期和火星的自轉周期是很接近的,一個地球日和一個火星日很接近。再加上曾經的火星也是一個溫暖、潮濕的外星世界,可能存在過火星生物,甚至現在的火星可能依舊存在一些不為人知的火星生命。所以,當我們看到火星出現一些人造物體,或者形似生物的物體時,都會聯想到是否與火星生命有關。
機智號火星直升機在第26次飛行中,用搭載的彩色相機拍攝到了火星表面出現了一些殘骸,其中有一個大型降落傘,這個降落傘已經被火星塵埃覆蓋著,除此之外,還有一個碟狀物殘骸,這個碟狀物殘骸已經摔得稀巴爛了。
當然,大家不要亂想了,這個所謂的碟狀物殘骸其實就是人造物體,不過不是外星人的產物,而是人類的產物,是毅力號火星車著陸火星時拋掉的保護罩以及減速傘。
火星探測器在登陸火星的過程中和飛船著陸地球的情況是相似的,別看火星大氣極其稀薄,對探測器著陸帶來的影響卻不能忽視。
當飛船、探測器以接近地球第二宇宙速度的高速飛到火星附近時,就會制動減速被火星引力捕獲,成為環繞火星飛行的航天器,然后在恰當的時機實施著陸。飛船、探測器在進入火星大氣層的時候,在氣動加熱效應的作用下,飛船、探測器外部的溫度急劇上升,例如毅力號火星車在著陸時候外部的溫度就高達1300℃。如果沒有經過特殊處理,飛船、探測器在經受1000多℃的高溫灼燒時就可能會燒掉。
為了保護這些飛船、探測器能夠安全降落到火星的表面,就會在飛船、探測器的外部加裝一個保護罩來保護探測器、飛船。當飛船、探測器下降到一定的高度以后燃燒現象就會結束,這時候就會拋掉保護罩,然后在恰當的時機打開降落傘、反推發動機進行減速。被拋掉的保護罩從高空中墜落到火星的表面時會摔壞,變成一堆殘骸,就像機智號直升機拍攝到的那樣。