空kong間jian技ji術shu的de發fa展zhan使shi人ren類lei逐zhu步bu掌zhang握wo了le向xiang太tai陽yang係xi的de行xing星xing發fa射she探tan測ce器qi

，進jin入ru其qi環huan繞rao軌gui道dao，以yi及ji進jin入ru其qi大da氣qi，在zai其qi表biao麵mian著zhe陸lu

，從cong而er實shi現xian了le就jiu位wei探tan測ce
、巡視探測和采樣返回。在人類50多年的深空探測過程中
，美國
、蘇聯/俄羅斯
、歐洲、中國、日本

、印度等國家和組織先後發射了約234個深空探測器，已探測的太陽係天體有月球
、火星、金星、木星、水星、土星
、天王星、海王星和冥王星，實現了月球
、火星、金星
、土衛六
、小行星和彗星著陸，並實現了月球、小行星及彗星粒子采樣返回。
　

　　2004年登陸的美國機遇號火星車目前仍在火星表麵進行巡視探測
　

　　在(zai)以(yi)往(wang)的(de)行(xing)星(xing)探(tan)測(ce)任(ren)務(wu)中(zhong)，基(ji)本(ben)的(de)探(tan)測(ce)方(fang)式(shi)主(zhu)要(yao)有(you)采(cai)用(yong)軌(gui)道(dao)器(qi)進(jin)行(xing)遙(yao)感(gan)探(tan)測(ce)，采(cai)用(yong)著(zhe)陸(lu)器(qi)和(he)巡(xun)視(shi)器(qi)進(jin)行(xing)就(jiu)位(wei)和(he)巡(xun)視(shi)探(tan)測(ce)。然(ran)而(er)，這(zhe)些(xie)探(tan)測(ce)方(fang)式(shi)探(tan)測(ce)的(de)區(qu)域(yu)有(you)限(xian)
，例(li)如(ru)，著(zhe)陸(lu)器(qi)探(tan)測(ce)範(fan)圍(wei)為(wei)幾(ji)平(ping)方(fang)米(mi)，巡(xun)視(shi)車(che)為(wei)幾(ji)平(ping)方(fang)千(qian)米(mi)的(de)範(fan)圍(wei)；erqiezheluchangsuozhinengxuanzaixiangduipingtandequyu，zhedadaxianzhileduiyixiejuyouzhongyaokexuejiazhiquyudetance。tebieshi，weilaishenkongkexuetansuoxuyaojinxinggengguangfanquyudewuzhangaitance，yiquanmianlejiexingxingdaqi、表麵及內部結構。
　
　　對於一些具有大氣層的太陽係行星
，例如，火星、金星、木mu星xing和he土tu星xing及ji其qi衛wei星xing等deng
，行xing星xing探tan測ce器qi可ke以yi進jin入ru這zhe類lei行xing星xing的de大da氣qi層ceng，通tong過guo利li用yong該gai行xing星xing的de大da氣qi阻zu力li實shi現xian探tan測ce器qi的de減jian速su，並bing在zai其qi表biao麵mian安an全quan著zhe陸lu。也ye可ke以yi利li用yong探tan測ce器qi的de大da氣qi進jin入ru過guo程cheng，對dui該gai行xing星xing大da氣qi進jin行xing各ge種zhong探tan測ce研yan究jiu
，獲huo得de關guan於yu該gai行xing星xing的de大da氣qi成cheng分fen及ji氣qi候hou信xin息xi，揭jie示shi行xing星xing大da氣qi演yan化hua過guo程cheng，建jian立li行xing星xing大da氣qi模mo型xing，以yi及ji為wei未wei來lai的de行xing星xing探tan測ce器qi設she計ji提ti供gong真zhen實shi數shu據ju。深shen空kong探tan測ce器qi進jin入ru行xing星xing大da氣qi層ceng的de部bu分fen稱cheng為wei進jin入ru探tan測ce器qi（EntryProbe）。從廣義看，著陸器/巡視器、浮空器（氣球/飛艇）都屬於行星進入器的範疇。
　
　　太陽係中，除了地球以外
，有大氣層的星體有7個：金星、火星、木星、土星、天王星、海王星和土衛六，其中，火星、金星
、木星係和土衛六是未來深空探索的重點探測目標。
　
　　空kong間jian技ji術shu，特te別bie是shi空kong間jian機ji器qi人ren技ji術shu的de發fa展zhan
，將jiang大da大da改gai變bian未wei來lai行xing星xing探tan測ce的de格ge局ju。對dui有you大da氣qi星xing球qiu的de探tan測ce，國guo外wai近jin年nian來lai湧yong現xian出chu多duo種zhong探tan測ce平ping台tai概gai念nian和he方fang案an，主zhu要yao可ke以yi分fen為wei行xing星xing氣qi球qiu、飛機和飛艇。另一類是對有液體表麵星球的探測，如土衛六，提出了行星漂浮器的概念。
　
　　行星氣球、飛機和飛艇又可以統稱為行星浮空器，它們可以執行星體表麵測繪
、行星大氣原位測量、biaomiancaiyanghetoufangzheluqidengduozhongrenwu。zuoweidaqiyuanweitancehedaqihuanliuyanjiudezhongyaopingtai，xingxingfukongqiketianbuguidaoqihebiaomianxunshiqizhijiandefenbianlv/fugaifanweidekongbai
，haikeyizuoweixingxingquyuxunhangpingtaixiangganxingququyutoufangweixingtanceqihetigongtongxinzhongji。ciwai，youdonglifeitinghainenggoujinxingkekongquanqiufeixing，bushuxingxingbiaomianwangluozhan，yijitoufangbiaomianyiqijinxingyangpincaiji。ciwai，taiyangnengjiareqiqiuhainengyongzuoxingxingzhelushidedaqijiansuzhuangzhideng。
　
　　迄今
，人類探測最多的太陽係內有大氣的行星是金星和火星。其中
，探測火星的任務為42次

；探測金星的任務為41次。其他行星中，8個探測器探測了木星，其中1個進入木星軌道，另外7個飛越了木星
；4個探測器探測了土星，其中1個進入土星軌道，另外3個飛越了土星；2個探測器探測了水星
，其中1個飛越水星，1個進入水星軌道。2015年7月14日，美國“新視野”飛抵太陽係最遠的冥王星，使人類完成了太陽係原九大行星的探測。
　
　　1.金星大氣進入、下降及著陸技術的發展概況
　
　　截至2014年底，全世界共發射41次金星探測任務
，其中蘇聯32次，美國7次
，歐洲和日本各1次。早期的金星探測集中在1989年之前，共發射39次。最近的2次金星探測任務分別是歐洲空間局（ESA）於2005年11月發射的“金星快車”軌道器和日本於2010年5月發射的“拂曉”金星探測器，其中“金星快車”在軌運行達8年之久，於2014年12月22日因燃料耗盡與地球失去聯係墜入金星大氣；“拂曉”探測器因故障未能進入金星軌道。
　

　　金星大氣進入過程：金星進入器進入大氣層後的急劇減速過程主要在40km以上高度完成，40km以下高度的減速可采用降落傘完成。以蘇聯的金星－9進　入及著陸器為例

，來闡述金星大氣進入的基本過程。
　
　　金星大氣漂浮：金星的大氣分為上層、雲層和下層3個層次。500～100km為上層較稀薄的大氣，在太陽風作用下形成電離層；100～50km為濃密的雲層（對流層），大氣密度比地球大氣濃密100倍
；50km以下為下層
，主要成分為二氧化碳

、氟和氫氟酸
，下層大氣高溫高壓（表麵溫度達465℃，92個大氣壓），極大地限製了表麵著陸器的壽命。而高度55km的對流層環境較為溫和
，溫度30～40℃

，與地球對流層很相似，該區域最適合利用氣球（或飛艇）進行探測，蘇聯“維加”氣球的飛行高度為54km。
　
　　金星探測發展趨勢：早(zao)期(qi)金(jin)星(xing)探(tan)測(ce)任(ren)務(wu)密(mi)度(du)大(da)
，但(dan)形(xing)式(shi)單(dan)一(yi)。未(wei)來(lai)金(jin)星(xing)探(tan)測(ce)的(de)任(ren)務(wu)形(xing)式(shi)和(he)手(shou)段(duan)將(jiang)轉(zhuan)向(xiang)多(duo)樣(yang)化(hua)發(fa)展(zhan)，探(tan)測(ce)器(qi)規(gui)模(mo)呈(cheng)增(zeng)大(da)趨(qu)勢(shi)。空(kong)間(jian)技(ji)術(shu)的(de)進(jin)步(bu)和(he)探(tan)測(ce)手(shou)段(duan)的(de)不(bu)斷(duan)豐(feng)富(fu)，將(jiang)為(wei)開(kai)展(zhan)金(jin)星(xing)環(huan)繞(rao)、進入及大氣層內探測組合的綜合探測
，獲得更多的科學新發現提供很好的基礎和可能。特別是針對金星大氣稠密的特點，將出現浮空器、大氣層內主動飛行器等多種探測平台。
　

　　2. 火星進入、下降及著陸技術的發展概況
　
　　截至2014年底
，美國、俄羅斯、歐洲、日本及印度向火星發射了42次火星探測器
，任務成功或部分成功22次。隨著航天技術的進步和成熟，20世紀90年代以來的火星探測取得了巨大成就。
　

　　美國“海盜”在火星著陸示意圖
　

　　美國：已掌握了多種火星進入及著陸技術
，大氣進入控製能力和著陸精度大幅提高。美國從“海盜”計劃開始實施火星進入、下降及著陸任務
，其技術方案繼承了當時的“勘測者”月球著陸任務以及“阿波羅”登月飛船獲得的成功經驗
，其火星著陸主要技術包括70°鈍錐體的著陸艙外形、支腿式緩衝機構
、超聲速盤縫帶傘、製動發動機。而隨後研製的火星著陸器又大都繼承了“海盜”的研製經驗。

好奇號通過降落傘和“空中吊車”方式在火星表麵著陸
　

　　蘇聯/俄羅斯：火星進入及著陸任務獲得部分成功。蘇聯/俄羅斯是世界上最先開展火星探測活動的國家，於1960年發射了世界第一個火星探測器。由於火星環境複雜、任務風險高，蘇聯/俄羅斯的火星探測任務大部分以失敗告終。
　
　　火星探測大氣進入及著陸技術總結及其發展趨勢：火星著陸器從進入火星大氣到真正著陸所經曆的時間最短約為380s
，最長為460s，即平均7min左右。這是整個火星任務中最危險、最重要的環節，人們將登陸火星的最後7min稱為“恐怖7分鍾”。火星上稀薄的大氣和複雜的表麵環境給航天器的下降和著陸造成了極大的困難，例如，稀薄大氣下的超聲速開傘減速
、進入過程的過載加熱、最終著陸階段的危險規避等。
　

　　3. 木星探測及進入器的發展概況
　
　  目前
，隻有美國發射了2顆木星探測器，另有7顆探測器以“路過”方式飛掠了木星，飛掠木星的探測器包括先驅者－10和11
、旅行者－1和2、“尤裏塞斯”、“卡西尼”和“新視野”，它們是在飛往目標途中進行木星借力飛行。美國1989年發射的“伽利略”是首個進入木星軌道的探測器，並向木星大氣釋放了大氣進入器，以48km/s的高速進入木星大氣，並在下墜過程中探測了木星大氣的成分和物理特性。美國又於2011年8月發射了“朱諾”木星探測器，預計將於2016年進入木星極軌道。
　

“伽利略”向木星表麵釋放進入器示意圖
　

　　4. 土星探測及進入器的發展概況
　
　　土星與木星同屬太陽係中的巨行星，其大小和質量僅次於木星。土星的體積是地球的745倍，質量是地球的95倍，但土星的平均密度在八大行星中是最小的
，比水還輕，約為0.7g/cm3。土星表麵的重力加速度與地球差不多，為地球的1.07倍。
　

“卡西尼”軌道器向土衛六釋放“惠更斯”進入器
　

“惠更斯”進入器的下降、開傘及著陸過程
　

著陸後的“惠更斯”進入器

　（轉自《國際太空》 作者：盧波）