恭喜！中國首顆火星探測器發射，關於天問一號我們要知道這些

2020年7月23日北京時間12時41分，長徵五號遙四運載火箭搭載我國首顆火星探測器「天問一號」，在海南文昌衛星發射中心發射，「天問一號」將在深空中飛行大約7個月的時間，2021年2月份左右到達火星。在前幾天阿聯的「希望號」火星探測器，以及未來幾天發射的NASA「毅力號」火星探測器都會在明年的二月份會師火星。

各國火星7月扎堆去火星為哪般？

火星探測是有時間要求的，太陽系內地球和火星公轉軌道是毗鄰的，火星在外側，和地球最近的時候在太陽同側可以達到5500萬公裡，最遠的時候分別在太陽兩側，距離達到4億公裡。因此要想從地球飛去火星就必須找準時機。

地球的公轉周期是365天而火星公轉周期是687天，這意味著大約需要每隔780天火星和地球才能更接近一次，也就是說每個火星探測窗口期大約間隔26個月左右，下一次火星探測窗口期的到來就是在2022年7月-8月份，因此說每次火星探測窗口期的到來都會有很多國家進行火星探測，這一次只不過是我們首次參與。

我國首顆探測器的探測任務

今年的4月24日我國航天局公布了行星探測任務「天問系列」，並把首次行星探測任務命名為「天問一號」，也就是對於火星的探測，在此後可能還會進行「木星系」和「土星系」的探測，因此說「天問一號」的成功對於我們至關重要。

人類上個世紀60年代才對火星執行首次探測任務，到今天已經半個多世紀了，火星探測的成功率並不高，所有探測器加在一起可能有50%的成功率，因此火星又被稱為「探測器墳場」。

對於火星探測主要會分為四個方向，首先是發射探測器飛掠火星，這種探測是人類初期探測火星的主要方式，因為那個時期很多技術都跟不上，只能在探測器飛掠火星的短時間內儘可能地收集信息。

第二種就是在火星軌道上繞行，這是一種非常常見的火星探測方式，可以對火星的重力場、磁場、大氣層等等進行探測，還可以觀測記錄火星表面上的具體情況；第三種是著陸火星，這是更進一步的探測，讓探測器軟著落在火星表面；第四種就是巡視探測，當著陸火星之後釋放火星車。

我國此次火星探測任務會集中完成環繞火星、火星著陸和釋放火星車進行巡視，此次我國的火星探測器將著落在火星的烏託邦平原，這是火星北半球，據之前其它國家的探測推斷，在這裡可能含有豐富的水冰，期待我國探測器能有更多的發現。

探測火星為什麼那麼難？

大家普遍認為火星探測要比登陸月球難得多，首先就是距離因素，火星和地球最近的時候還要在5500萬公裡，最遠的時候4億公裡，光速單向飛行時間在3-22分鐘。這也就意味著地球和火星之間的通信延遲至少在6-44分鐘。

探測器著陸火星最艱難的地方在「恐怖7分鐘」，因為火星和地球之間的通信延遲，這7分鐘需要探測器完全自主地完成，我們是幫不上什麼忙的。探測器需要在7分鐘之內完成速降，使時速從2萬公裡降為零。

整個過程中探測器必須要自主完成非常複雜的動作，包括控制劇烈衝擊下姿態、超聲速下打開降落傘、反推火箭工作、懸停避障、減速軟著陸等等，這所有的過程只能在7分鐘之內完成，越過這一關才算是真正的成功。

實際上完成火星探測是非常系統的工程，首先就是要有大推力的運載火箭，像我國的長徵五號就是給火星探測準備的。第二點是火星探測的著陸能力，能飛到火星是一方面，還得能安全軟著陸。第三點就是火星和地球之間的通信能力，我國深空探測的通信主要靠佳木斯深空站、喀什深空站和阿根廷深空站協同作用。

我們為什麼要進行火星探測？

火星探測科學意義重大，也是我國邁向深空探測的第一步，自從400多年前伽利略第一次把望遠鏡指向深空，我們對那裡就充滿了期待和幻想。尤其是火星，對於人類的意義絕對不同，1877年的時候義大利天文學家斯基帕雷在火星上發現了暗條紋，他認為這是火星上的運河，從此我們對火星有了很大的期待。

上個世紀美蘇太空爭霸，爭先恐後地對火星進行探測，雖然最後沒有發現「火星人」的存在，但是卻收穫頗豐，對火星的研究可能會幫助科學家理解預測未來地球的發展變化。因為科學家推測遠古時期的火星也是生機勃勃的。

此次我國「天問一號」的成功，只是深空探測的第一步，未來在「天問系列」裡我們將走得越來越遠，「中國的夢」不僅僅在地球上，還遠在宇宙深空。

當然發射成功只是萬裡長徵第一步，等待明年2月份好消息的到來！

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文/科學黑洞，圖片來源網絡侵刪。