7月23日12時41分，我國在中國文昌航天發射場，用長徵五號遙四運載火箭成功發射首次火星探測任務天問一號探測器，火箭成功將探測器送入預定軌道，開啟火星探測之旅，邁出了我國行星探測第一步。天問一號探測器將在地火轉移軌道飛行約7個月後，到達火星附近，通過「剎車」完成火星捕獲，進入環火軌道，並擇機開展著陸、巡視等任務，進行火星科學探測。
這是長徵五號系列運載火箭的第五次發射任務，是2020年第二次執行發射，也是首次執行應用性發射任務。在「胖五」的強勁助力下，「天問一號」任務火星探測器正式踏上火星徵途。
飛出最快速度，「胖五」開啟行星探測時代
據介紹，長徵五號運載火箭是我國新一代大推力液體運載火箭，採用「兩級半」構型，火箭芯級直徑為5米，捆綁四個直徑3.35米的助推器，全部採用液氫、液氧、煤油等無毒無汙染推進劑；火箭全長近57米，起飛重量約870噸，起飛推力超過1000噸，地球同步轉移軌道（GTO）運載能力可達14噸，是目前我國運載能力最大的火箭。因為體型比其他長徵火箭更加寬大，長徵五號運載火箭也被親切的稱呼為「胖五」火箭。
根據發射任務要求，長徵五號遙四火箭將託舉「天問一號」任務火星探測器加速到超過11.2千米/秒的速度，之後完成分離，直接將探測器送入地火轉移軌道，開啟奔向火星的旅程。
當太空飛行器的速度達到每秒11.2千米的第二宇宙速度時，就可以完全擺脫地球引力，去往太陽系內的其他行星或者小行星，因此，第二宇宙速度也被稱為「逃逸速度」。
「此次發射火星探測器，是長徵五號火箭第一次達到並超過第二宇宙速度，飛出了我國運載火箭的最快速度。」長徵五號火箭總設計師李東介紹。
首次應用性發射，「胖五」精準「追星」
此前，長徵五號遙三火箭以及長徵五號B遙一火箭發射是試驗性質，主要任務在於考核火箭總體及各分系統設計方案的正確性和協調性、驗證火箭技術狀態和可靠性。長徵五號遙三火箭和長徵五號B遙一火箭連續發射成功，標誌著長徵五號火箭關鍵技術瓶頸已經完全攻克，火箭各系統的正確性、協調性得到了充分驗證，火箭可靠性水平進一步提升。
「此次執行應用性發射任務，意味著長徵五號火箭正式開始『服役』」，長徵五號火箭總指揮王珏介紹，該型火箭正式進入工程應用階段。長徵五號火箭已經具備執行國家重大航天工程任務的能力和條件。
同時，此次發射也開創了我國深空探測器重量的新紀錄。此次發射的「天問一號」任務火星探測器重量接近5噸，由環繞器、著陸器和巡視器組成，比「嫦娥四號」月球探測器重了1噸多，是目前我國發射的重量最重的深空探測器。在世界範圍看，達到這一重量的火星探測器也是屈指可數。
「依靠長徵五號火箭強大的運載能力，我國行星探測之旅將站上一個新的起點，通過一次發射，實現對火星的『繞、落、巡』三項目標，是起點很高、『含金量』十足的『第一次』，將使我國深空探測的腳步從月球邁向行星，正式開啟行星探測時代。」火箭院黨委書記、長徵五號火箭第一總指揮李明華說。
由於地球和火星的相對位置在不斷變化，發射火星探測任務相當於打「移動靶」，為了讓探測器更加精確地入軌，研製團隊進行了精細化的「窄窗口多軌道」設計，將每天30分鐘的發射窗口細分成3個寬度10分鐘的窗口，對應3條發射軌道，14天的窗口期內一共設計了42條發射軌道，這在中國航天的發射歷史上是絕無僅有的，創造了單次發射軌道設計數量的新紀錄，並首次實現了發射軌道的自動切換。
細分五百工序，確保發射成功
記者從火箭院了解到，長徵五號火箭作為航天複雜巨系統工程，具有跨領域、跨系統、技術難度大、工作鏈條長、參與人員多等特點，在研製生產和技術管理等方面都面臨很多挑戰。
為了確保發射任務圓滿成功，長徵五號火箭研製團隊在產品製造、產品驗收、火箭總裝及測試等全過程中採取了20項嚴格的質量控制措施，包括關鍵項目和關鍵工序工藝質量控制、產品可靠性評估、發射場工作流程精細化再造、產品試驗充分性分析、環境適應性分析、測試覆蓋性分析等等，每項工作都嚴格按照標準規範開展，確保火箭產品過程受控、質量可靠。
「以發射場工作流程精細化再造為例，研製團隊通過流程精細化再造，將長徵五號遙四火箭發射日流程細分為10個階段、243個項目和503個工序，形成了工作項目的細化表以及工序作業指導書，可以有效指導發射日當天的各項工作，杜絕低層次問題的發生，提高火箭發射的可靠性。」王珏介紹。
「中國航天的長徵永遠在路上。在參與各項重大航天工程建設的同時，長徵五號火箭也將為重型運載火箭研製提供了技術積累，為運載火箭的跨越式發展奠定了堅實基礎，將更加有力支撐我國從航天大國向航天強國邁進。」中國運載火箭技術研究院院長王小軍表示。
探月、建空間站，「胖五」將迎高密度任務
2019年12月27日，長徵五號遙三火箭成功發射，實現「王者歸來」；2020年5月5日，長徵五號B遙一火箭首飛成功，標誌著空間站階段飛行任務首戰告捷，為我國載人航天工程第三步發展戰略奠定了堅實基礎；2020年7月23日，長徵五號遙四火箭一飛沖天，將「天問一號」任務火星探測器送入地火轉移軌道，宣告中國進入了行星探測時代。
按照計劃，長徵五號遙五火箭也將在今年實施發射，將「嫦娥五號」探測器送入地月轉移軌道，完成我國首次月球採樣返回任務。2021年一季度，長徵五號B火箭將再次出徵，執行空間站核心艙的發射任務。
從2019年12月到2021年一季度，15個月間，長徵五號系列火箭將完成5次發射，迎來屬於自己的高密度發射。
近幾年來，「高密度」發射對於中國航天而言已經不是什麼新鮮事物，在二十一世紀的第二個十年裡，中國火箭的年均發射數量始終保持在較高水平，並已經在2018年和2019年連續兩年發射數量居於世界第一位。其中以長徵三號甲系列火箭、長徵二號丙火箭為代表的「金牌火箭」完成了大部分發射任務，新一代運載火箭的發射數量佔比並不高。
此次，長徵五號系列火箭迎來高密度發射，傳遞出許多令人欣喜的信息。
首先，作為我國規模最大、組成最複雜的運載火箭，長徵五號火箭的高密度發射意味著在產品生產、裝配測試、技術管理、後勤保障等各方面的水平得到全面提升，具備更強的實施發射的能力；
同時，長徵五號火箭成為新一代運載火箭中首個進入高密度發射的型號，也預示著新一代火箭正逐步走向舞臺中央，為運載火箭實現更新換代奠定堅實的基礎。
站在高起點上出發，長徵五號火箭未來會更加「忙碌」。
長徵五號B火箭將作為空間站建設的「專屬列車」，在未來2到3年時間內相繼完成空間站核心艙和實驗艙的發射；同時，長徵五號系列火箭突出的運載能力對於需要快速多星組網的衛星「星座」建設也意義重大，可以以「一箭多星」的形式快速實現衛星「星座」部署。
攝影：郭文彬、黃文強
來源 北京日報客戶端| 記者 張航 通訊員 龐丹
編輯：匡峰 周航
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