印度曼加里安号已环绕火星工作7年半，与天问一号相比有何优劣？

亚洲首个成功探索火星的国家是谁？不是中国，也不是日本，更不是比中国早到一天的阿联酋，而是印度。2013年，印度成功发射曼加里安号火星探测器，虽然有这样那样的槽点，但他们至少做到了入轨火星和发回照片，在世界上也能排上号了。现在，曼加里安号已经工作了7年多，这个充满了争议色彩的探测器有着怎样的故事，和我国天问一号相比有什么优缺点？人马君就和大家一起来了解一下。

发射前的曼加里安号

印度的亚洲第一是如何抢来的？

探索火星需要相当高超的航天技术，最开始被美国和苏联两家包揽，其中美国的成功率最高，他们的成就包括第一次飞掠火星、第一次环绕火星、第一次成功着陆和第一台火星车等等。直到1998年，日本成为首个尝试探火的亚洲国家，发射了“希望”号火星探测器，然而在变轨飞向火星过程中出错，导致在到达火星时已经没有燃料减速，与火星擦肩而过，任务失败。

亚洲第二次探火尝试由中国发起。2011年，我国“萤火一号”探测器搭车俄罗斯的“福博斯-土壤”号发射升空。福博斯就是火卫一，俄罗斯野心很大，要实现从火卫一上采样返回。萤火一号不太大，按说用长征火箭也能发射，但由于我国当时的深空测控能力还不足以探索火星，因此选择了俄罗斯的便车。但这次任务延续了苏联时代探火的坏运气，探测器因变轨失败而坠毁。如果萤火一号成功，亚洲第一的名号就落不到印度头上了。

福博斯-土壤号与搭载的萤火一号

萤火一号在某种程度上刺激了印度，让后者看到了超过中国成为亚洲探火第一的希望，于是一反往常拖沓的作风，迅速在2012年8月宣布上马曼加里安号火星探测项目，曼加里安这个词的意思是火星飞船。仅仅15个月之后，2013年11月5日，跟一台冰箱差不多大小的曼加里安号成功发射，并于次年9月进入环火星轨道，实现了印度“抢跑”亚洲的梦想。

能到火星就是胜利，其它都是次要的

显然，印度最在意的是亚洲首次探火的荣誉，而实际性能要排在其次。前往火星有两种方式，一种是像我国天问一号一样，由胖五火箭直接打到地火转移轨道，一发入魂，简单粗暴，探测器自身携带的燃料可以省下来留作近火制动、火星变轨和轨道维持之用，但火箭推力得够。另一种方式是先用火箭打到环绕地球的停泊轨道，然后利用探测器自身燃料多次加速变轨，拉高远地点，直到脱离地球，进入地火转移轨道，这种方式对火箭能力要求较低，但会消耗探测器宝贵的燃料。以印度火箭的实力，只能选择第二种方式。

曼加里安号发射升空

发射曼加里安号的PSLV火箭是印度商业发射的主力，价格便宜但能力一般，主要用于发射太阳同步轨道卫星，发射地球同步转移轨道卫星的能力是1.5吨左右。而曼加里安号重1.337吨，PSLV火箭无论如何也无法将其直接送到火星，只能先发射到环绕地球的轨道，然后自己变轨。曼加里安号先后进行了六次升轨，其中一次还出了问题，发动机工作时间过短，好在还能补救。在环绕地球一个月之后，曼加里安号第七次变轨，终于脱离了地球的束缚，飞向火星，而飞行过程长达11个月，比天问一号的7个月长得多。

七次变轨才飞向火星

由于变轨需要额外的燃料，到了火星还需要减速制动，曼加里安号1337公斤的总重量里有852公斤是燃料，即便如此也只能进入远火点达7.7万公里的大椭圆轨道，无法再变轨下降高度了。有网友戏称这是往火星发射了一个大油箱，如此以来，留给科学载荷的重量资源就非常少了，只有15公斤。相比之下，天问一号总重量约5吨，其中有2.5吨是燃料，除去这部分之后，着陆巡视器重1300公斤左右，环绕器自身约1200公斤。

一个大油箱

曼加里安号携带了5台科学载荷，像模像样，但由于5件总重才15公斤，也就是去点个卯。就是这样一个到此一游的项目，没有美国的大力支持，印度也是无法完成的。

深空测控依赖美国，自主化程度堪忧

要想探索火星，首当其冲的问题就是深空测控。由于火星距离我们非常遥远，火星探测器要与地球通讯，必须在地球的不同位置设立大型地面站或测控船，以确保在全天的各个时间都能联络上。中国在2011年为何没有独立探火，就是因为深空测控网络还极不完善，覆盖率不足。中国尚且如此，印度在这方面就更加落后了。但印度所处的国际环境与中国不同，有大腿可抱，曼加里安号就利用了NASA提供的深空测控服务。NASA的深空网络是世界上最完备而先进的，连冥王星都去的了，何况一个火星？

曼加里安号离不开美国的支持

在美国的大力支持下，曼加里安号一路有惊无险地抵达火星，顺利成为亚洲第一。但由于关键的深空测控由别人完成，自主化程度其实不高。反观我国，在经历了萤火一号的失败，花大力气建设深空网，已经建成由喀什站、佳木斯站和阿根廷内乌肯站等地面站构成的测控网络，再辅以远望测控船，已经能够实现火星探测任务的自主测控，而利用欧洲航天局的地面站是为了更保险。印度的深空测控要达到中国目前的程度，还有很长一段路要走。不管怎么说，至少曼加里安号上的科学仪器是印度国产的，它们的性能与天问一号比起来如何呢？

阿根廷内乌肯深空站

性能全面落后于天问一号，最大的优点是便宜

曼加里安号的科学载荷包括火星彩色相机MCC、红外成像仪TIS、甲烷探测仪MSM等，共5台，这些仪器都很小，例如MCC相机仅有1.3公斤，跟一台单反差不多，最高分辨率20米。而我国天问一号则是高举高打，能着陆和漫游就不必说了，科学载荷的数量达到了13个，其中环绕器上有7个，包括高分辨率相机、中分辨率相机、火星磁强计、次表层雷达等，火星车上有6个，包括多光谱相机、火星表面成分探测仪、表面磁场探测仪等，不仅种类繁多，性能也是远超印度同类产品。

曼加里安号的MCC相机

以环绕器高分相机为例，由中科院长春光机所研制，重43公斤，在265公里高度上的全色分辨率可达0.5米，彩色分辨率可达2米，性能超过了欧洲的火星快车，而仅次于美国火星侦察轨道器MRO高分相机的0.3米，但我们的视场角却比MRO的相机大得多。这样一比较，曼加里安号的相机性能就有些不够看了。这么多年来，曼加里安号拍摄了相当多的照片，一度让我们羡慕无比，但天问一号的出现使其黯然失色。

天问高分相机

您可能会问：与天问相比，曼加里安号就一点儿优点没有吗？也不尽然，它最大的优点就是成本低，仅花费了7400万美元，还比不上一部好莱坞大片的投资！要知道美国毅力号花了27亿美元，天问一号的成本咱不太清楚，但一次实现绕落巡，恐怕也是几亿美元的量级。这么算下来，印度探火花的钱仅相当于中美的零头。这是由于采用了成熟的卫星平台，成熟的火箭，最少的载荷，再加上印度极低的人工成本，才实现了这一奇迹，说实话这一点中美都学不来，也不想学。

曼加里安号拍摄的火星照片

最后说一句，曼加里安号虽然小，可靠性倒还不错，至今已在火星呆了7年以上，超期服役很久了，应该说印度这次探火还是相当成功的。希望天问一号的寿命也能够同样坚挺，为我们牢牢占据这个遥远的阵地！