中国历史性一天：火星探测器“天问一号”发射成功

智东西7月23日消息，12时41分，我国搭载“天问一号”火星探测器的长征五号火箭成功发射，这是我国完全自主实现火星探测的第一步！

我国此次火星探测任务可谓是前无古人、后无来者，将首次实现火星探测器发射“绕、落、寻”一步到位，这是美国、俄罗斯，包括前苏联都没有做到的。

▲搭载天问一号的长征五号火箭发射

火箭发射的威力之大，连摄像画面都受到了波及。

我国的火星探测器发射任务“天问”的名称取自屈原的长诗《天问》：

遂古之初，谁传道之？

上下未形，何由考之？

“请问远古开始之时，谁将此态流传导引？天地尚未成形之前，又从哪里得以产生？”寓意探求科学真理征途漫漫，追求科技创新永无止境。

中国自主的火星探测任务自2010年开始启动，2018年火星探测任务飞控团队成立，十年的坚守换来了中国火星探测任务第一步成功迈出。

下面来看“天问一号”到底牛在哪？中国的火星探测计划经历了怎样的过程，全球主要科技强国又为何选择今年密集发射火星探测器。

01 首次火星探测器发射“绕、落、寻”一步到位

这次发射任务由长征五号火箭，也就是我们说的“胖五”完成，因为火箭质量越大，其载荷能力越强。这次天问一号的总重量达到了5吨，火星轨道飞行器重量3175公斤，都需要“胖五”把它们送上太空。

▲长征五号火箭“胖五”

此次火星探测是我国行星探测阶段的首次任务，也是深空探测领域全新的里程碑。这次我国将“环绕、着陆、巡视”三个目标一气呵成，这一挑战前所未有。

天问一号探测器由轨道器、着陆器、巡视器三个部分组成，将一步完成绕、落、巡三步，这将是世界上首次探索火星即完成软着陆的任务。

▲火星探测任务示意图

天问一号在发射后，将由运载火箭送入地火转移轨道，飞行至7个月抵达火星，经历火星捕获、火星停泊后，着陆巡视器与环绕器分离，进入火星大气。

▲天问一号发射后进入地火转移轨道，着陆巡视器与环绕器分离

然后，在着陆巡视器成功着陆后，会将“体内”差不多一个小型高尔夫球车大小的的火星车吐露出来，火星车驶离着陆平台，搭载的科学载荷开机，展开像蝴蝶翅膀一样的4块太阳板，开始火星表面巡视探测，帮助调查火星的地层、结构以及冻土或冰的存在。

▲着陆巡视器成功着陆后，火星车驶离着陆平台

缓慢脱离着陆器后，太阳能火星车预计将在火星上运行至少 90 天，并使用轨道飞行器作为通讯中继机。轨道飞行器将继续运行大约一火星年（约 23 个月）。

▲中国2020年火星探测计划预定着陆区 图源：格致论道

此外，天问一号将使用我国独立的深空网，西安卫星测控中心喀什深空站、佳木斯深空站将为其提供全程测控支持。相比探月任务，对火星探测器最远将近 4 亿公里的探测距离，以及近 7 个月的地火转移时间，对测控通信系统而言将是前所未有的考验。

▲天问一号探测计划

02 火星车是什么样的？要完成什么目标？

我国第一台火星车的高度有1.85米，重量达到240公斤左右。火星车上搭载了6种有效载荷，包括地形相机、多光谱相机、次表层探测雷达、表面成分探测仪、表面磁场探测仪、气象测量仪，为完成探测任务提供保证。

▲第一台火星车

同时，为了适应火星的地表环境，火星车还具备环境感知、障碍识别、局部路径规划、多轮运动协调控制等功能。

中国首次火星探测任务工程副总指挥、探月与航天工程中心主任刘继忠表示, 火星车在火星上依靠太阳能来获得能源，它的设计寿命为3个火星月，相当于约92个地球日。期间，火星车将对火星的地质、环境、气象等进行探测，人们可直观地了解火星和地球环境的异同。

▲火星车上搭载的各种仪器

这次火星探测任务计划将完成6个科学目标，分别是：

1、火星全球和着陆器地形地貌、物质成分的探测与研究

2、火星全球和着陆器土壤厚度、成分及其分布

3、火星全球与着陆器次表层地下水体的分布

4、火星重点地区（着陆候选区）的详查

5、火星磁层、电离层、大气层及其气候特征

6、火星物理场（磁场、重力场以及内部结构）探测

相对于载人航天和月球探测任务，我国首次自主的火星探测具有航天器平台新、探测领域新、实施周期长、测控模式复杂、轨道控制要求高及应急处置难度大等特点。

针对全新的任务，北京飞控中心于2018年初就组件了火星探测任务飞控团队，今年以来，他们还针对长征五号B火箭首飞、首次火星探测、嫦娥5号和空间站等重大任务并行准备。

2020年4月24日，中国行星探测任务被命名为“天问系列”，首次火星探测任务被命名为“天问一号”，后续行星任务依次编号。